JP2010051927A - Method of separating biogenic substance using ultra-filtration membrane, module and device - Google Patents

Method of separating biogenic substance using ultra-filtration membrane, module and device Download PDF

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Kenichi Sanechika
健一 実近
Fumihiko Yamaguchi
文彦 山口
Hitoshi Mizomoto
均 溝元
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of separating a target biogenic substance with high purity at a high recovery rate and a separation and concentration method. <P>SOLUTION: A solution which is a biogenic substance solution containing the target biogenic substance having a molecular weight of 10-1,000 kDa and a high molecular weight impurity biogenic substance including a dimer of the target biogenic substance and has 1-150 g/L biogenic substance concentration is filtered by cross flow using the ultra-filtration membrane wherein the molecular weight cut off is ≥1.5 and <4.5 times of that of the target biogenic substance and the target biogenic substance is permeated at ≥80% permeability. In such a case, the ratio of the permeability at which the dimer of the target biogenic substance is passed through the ultra-filtration membrane to the permeability at which the target biogenic substance is passed through the ultra-filtration membrane is ≤0.20. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する方法に関する。   The present invention is a cross-flow filtration of a biocomponent solution containing a target biocomponent and a high molecular weight impurity biocomponent containing at least a dimer of the target biocomponent and having a biocomponent concentration of 1 to 150 g / L. Thus, the present invention relates to a method of separating a high molecular weight impurity biological component containing a target biological component and at least a dimer of the target biological component.

免疫グロブリン(抗体)は、主に血液中や体液中に存在し、体内に侵入してきた細菌・ウイルスなどの微生物や、微生物に感染した細胞を抗原として認識して結合する。抗体が抗原へ結合すると、その抗原と抗体の複合体を白血球やマクロファージといった食細胞が認識・貪食して体内から除去するように働いたり、リンパ球などの免疫細胞が結合して免疫反応を引き起こしたりする。このように、免疫グロブリンは、感染防御機構において重要な役割を担っている。   Immunoglobulins (antibodies) are mainly present in blood and body fluids, and recognize and bind to microorganisms such as bacteria and viruses that have entered the body and cells infected with microorganisms as antigens. When an antibody binds to an antigen, the phagocytic cells such as leukocytes and macrophages recognize and phagocytose the antigen-antibody complex and work to remove it from the body, or immune cells such as lymphocytes bind to cause an immune reaction. Or Thus, immunoglobulins play an important role in infection defense mechanisms.

免疫グロブリンを製造する方法としては、生体成分、主に血液から分離精製する方法やハイブリドーマなどの細胞から分離精製する方法などがある。しかしながら、生体成分には10万種以上のタンパク質やDNA、RNA、ウイルスなどの微生物が存在し、それらを免疫グロブリンから分離する必要がある。
さらに、免疫グロブリンには、複数の免疫グロブリンが非共有結合で結合した凝集体(主に2量体)も存在している。免疫グロブリン凝集体は、免疫グロブリン製剤を人体に静脈注射した際に現われる副作用、例えば、チアノーゼや血圧低下などのショック様反応や、呼吸困難などの気道症状、さらに皮疹等の原因のひとつとされている。この凝集体は互いに凝集して、より大きな多量体を作る傾向があり、溶液中に白濁や沈殿を生じることもある。また、他の蛋白質、菌、ウイルス等を核としてその周囲に結合し、抗原抗体複合体と呼ばれる巨大な蛋白質凝集体を形成する場合もある。一旦、形成された凝集体は、一般に容易に解離させることができない。それ故に、これら凝集体を溶液中から除去する方法は、従来から数多く提案されている。
As a method for producing an immunoglobulin, there are a method of separating and purifying from biological components, mainly blood, and a method of separating and purifying from cells such as hybridomas. However, there are 100,000 or more kinds of microorganisms such as proteins, DNA, RNA, viruses and the like as biological components, and it is necessary to separate them from immunoglobulins.
In addition, there are aggregates (mainly dimers) in which a plurality of immunoglobulins are bound together by non-covalent bonds. Immunoglobulin aggregates are considered to be one of the causes of side effects that appear when an immunoglobulin preparation is intravenously injected into the human body, such as shock-like reactions such as cyanosis and decreased blood pressure, respiratory tract symptoms such as dyspnea, and rashes. Yes. These aggregates tend to aggregate with each other to form larger multimers, which can cause cloudiness and precipitation in the solution. In some cases, other proteins, bacteria, viruses, and the like are used as nuclei and bound around them to form huge protein aggregates called antigen-antibody complexes. Once formed, aggregates generally cannot be easily dissociated. Therefore, many methods for removing these aggregates from the solution have been proposed.

これらが混合する溶液から免疫グロブリン1量体を分離するために数種類の精製方法が報告されている。例えば、イオン交換クロマトグラフィー法や疎水性クロマトグラフィー法、ゲルクロマトグラフィー法、化学的処理法、吸着法、限外濾過膜法などが挙げられる。
電荷や疎水性が大きく異なる物質を分離する場合、イオン交換クロマトグラフィーや疎水性クロマトグラフィー法は有効であるが、免疫グロブリン1量体と2量体のように電荷や疎水性の度合いが近い物質では、十分に分離できない上、大量の溶離液、塩が必要である等の欠点がある。
一方、ゲルクロマトグラフィー法は、サイズ分離であるため、大きさの異なる免疫グロブリン1量体と2量体の分離に有効であるが、大量の免疫グロブリンを処理することはできず、作業に要する時間やコストが長大になる欠点がある。
Several purification methods have been reported to separate immunoglobulin monomers from the solution in which they are mixed. Examples include ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, gel chromatography, chemical treatment, adsorption, and ultrafiltration membrane.
Ion exchange chromatography and hydrophobic chromatography methods are effective when separating substances with greatly different charges and hydrophobicity, but substances with similar degrees of charge and hydrophobicity, such as immunoglobulin monomers and dimers. However, there are disadvantages such that a sufficient amount of eluent and salt are necessary in addition to sufficient separation.
On the other hand, the gel chromatography method is effective in separating immunoglobulin dimers and dimers having different sizes because of size separation, but cannot process a large amount of immunoglobulins and requires work. There is a disadvantage that the time and cost are long.

化学物質を添加する化学的処理法は大量処理が可能であるが、処理に用いた薬品を溶液から除去する必要があり、さらには、処理によって免疫グロブリンの失活や変性を招きやすく、免疫グロブリンの透過率を低下させることとなる。
また、吸着方法も免疫グロブリン2量体の除去効率が高いとはいえず、さらに、化学的処理と同様に添加した吸着剤の除去という作業が必要となる。
Chemical treatment methods that add chemical substances can be processed in large quantities, but it is necessary to remove the chemicals used in the treatment from the solution. This will reduce the transmittance.
Also, the adsorption method does not have high removal efficiency of the immunoglobulin dimer, and further, the work of removing the added adsorbent is required in the same manner as the chemical treatment.

最近、ロバストネスが高く、簡便で、大量の免疫グロブリンを処理できる限外濾過膜法が注目され、多くの報告例がある。
例えば、限外濾過膜法として、ポリスルホン系高分子より成膜された限外濾過膜で濾過することによるグロブリン2量体の除去方法(特許文献1)が提案されている。しかしながら、この方法実施後のグロブリン1量体の透過率は40%前後と極めて低く、また、濾過速度、濾過容量ともに低く、工業的な有効性が高いとはいえない。
Recently, an ultrafiltration membrane method that has high robustness, is simple, and can process a large amount of immunoglobulins has attracted attention, and there are many reports.
For example, as an ultrafiltration membrane method, a globulin dimer removal method (Patent Document 1) by filtering with an ultrafiltration membrane formed from a polysulfone polymer has been proposed. However, the permeability of the globulin monomer after this method is as low as about 40%, and the filtration rate and the filtration volume are both low, so it cannot be said that the industrial effectiveness is high.

再生セルロース中空糸膜で濾過することによる免疫グロブリン凝集体の除去方法(特許文献2)も提案されているが、免疫グロブリン2量体がほとんど除去されず、このことより、免疫グロブリン2量体の分離には十分な方法ではなかった。   A method for removing immunoglobulin aggregates by filtering with a regenerated cellulose hollow fiber membrane (Patent Document 2) has also been proposed, but immunoglobulin dimers are hardly removed. It was not a sufficient method for separation.

また、限外濾過膜を使用し、クロスフロー濾過することによって免疫グロブリン2量体を除去する方法(特許文献3)が提案されているが、免疫グロブリン1量体と2量体の分画性能についてのデータは全く記載されていない。   In addition, a method of removing immunoglobulin dimers by crossflow filtration using an ultrafiltration membrane (Patent Document 3) has been proposed, but the fractionation performance of immunoglobulin dimers and dimers is proposed. There is no data on the.

また、分子量の相違が10倍未満である生体成分を、転移点での流束の5から100%の範囲のレベルに維持しながらクロスフロー濾過することで分離する方法(特許文献4)が報告されているが、10万以下の蛋白分離について提案されているだけで、免疫グロブリン1量体と2量体の分離についてのデータは全く記載されていない。   In addition, a method of separating biological components having a molecular weight difference of less than 10 times by cross-flow filtration while maintaining a level in the range of 5 to 100% of the flux at the transition point (Patent Document 4) has been reported. However, only a protein separation of 100,000 or less has been proposed, and no data on the separation of immunoglobulin monomer and dimer is described.

また、人血漿から分画された免疫グロブリンGの水溶液から凝集体を除去した後、界面活性剤の存在下、ポリオレフィン多孔質膜で濾過し、抗補体活性を低減させる方法(特許文献5)が提案されているが、免疫グロブリン1量体と2量体の分離に関する具体的なデータはなく、さらに、15nm以上の大きい孔を有する膜を使用しているため、膜による抗補体活性の低減が十分ではなかった。   Also, a method for reducing anti-complement activity by removing aggregates from an aqueous solution of immunoglobulin G fractionated from human plasma and then filtering with a polyolefin porous membrane in the presence of a surfactant (Patent Document 5) However, there is no specific data on the separation of immunoglobulin monomer and dimer, and since a membrane having a large pore of 15 nm or more is used, the anti-complement activity of the membrane is Reduction was not enough.

一方、免疫グロブリン以外のバイオ医薬としては従来よりインターフェロン、ワクチン、インスリン、血液凝固因子、成長ホルモン、グルカゴン、エリスロポエチン、顆粒状コロニー刺激因子、骨形成因子、プロテインC、可溶性受容体、抗ウィルス剤、ワクチン等が知られているが、抗体同様、凝集体による様々な副作用が問題視されている。
特公昭62−3815号公報 特開平6−279296号公報 特許第3746223号公報 特許第3828143号公報 特公平7−78025号公報
On the other hand, as biopharmaceuticals other than immunoglobulin, conventionally, interferon, vaccine, insulin, blood coagulation factor, growth hormone, glucagon, erythropoietin, granular colony stimulating factor, osteogenic factor, protein C, soluble receptor, antiviral agent, Vaccines and the like are known, but various side effects due to aggregates are regarded as a problem as with antibodies.
Japanese Patent Publication No.62-3815 JP-A-6-279296 Japanese Patent No. 3746223 Japanese Patent No. 3828143 Japanese Patent Publication No. 7-78025

本発明の課題は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を80%以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の2量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が0.20以下にできる分離方法を提供することにある。   An object of the present invention is a biological component solution containing a target biological component and a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of the target biological component, wherein the biological component concentration is 1 to 150 g / L. By filtering, the target biological component permeates with a transmittance of 80% or more, and the target biological component transmits the ultrafiltration membrane and the target biological component dimer transmits the ultrafiltration membrane. It is an object of the present invention to provide a separation method in which the ratio of the above can be 0.20 or less.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を80%以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の2量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が0.20以下にできる分離方法を見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive research in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have obtained a biological component solution containing a target biological component and a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of the target biological component, Cross-flow filtration of a solution having a concentration of 1 to 150 g / L allows the target biological component to permeate at a transmittance of 80% or more, and allows the target biological component to pass through the ultrafiltration membrane and the target biological component. The inventors have found a separation method in which the ratio of the permeation rate of the component dimers through the ultrafiltration membrane can be 0.20 or less, and have completed the present invention.

即ち、本発明は、
[1]標的生体成分の分子量が10〜1,000kDaであって、分画分子量が標的生体成分の1.5倍以上4.5倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体とを併せた生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する方法。
[2]標的生体成分の分子量が10〜1,000kDaであって、分画分子量が標的生体成分の1.5倍以上4.5倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体とを併せた生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、
分画分子量が標的生体成分の0.3倍以上1.5倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が0.1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することを特徴とする分離方法。
[3]該生体成分濃度が、5〜100g/Lであることを特徴とする上記[1]または[2]に記載の分離方法。
[4]該生体成分濃度を、実質一定に維持しながらクロスフロー濾過することを特徴とする上記[1]〜[3]のいずれかに記載の分離方法。
[5]該生体成分が、ポリペプチド、糖、RNA、及び、DNAのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記[1]〜[4]のいずれかに記載の分離方法。
[6]該ポリペプチドが、抗体、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ワクチンのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記[5]に記載の分離方法。
[7]該抗体が、免疫グロブリンであることを特徴とする上記[6]に記載の分離方法。
[8]該免疫グロブリンが、モノクローナル抗体であることを特徴とする上記[7]に記載の分離する方法。
[9]該少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分が、免疫グロブリンとプロテインAからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を含むことを特徴とする上記[1]〜[8]のいずれかに記載の分離方法。
[10]該少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、DNA、CHOP(チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク)のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記[1]〜[9]のいずれかに記載の分離方法。
[11]該低分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、DNA、CHOP(チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク)のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記[2]〜[10]のいずれかに記載の分離方法。
[12]該限外濾過膜が、ビニルアルコール系高分子膜、またはスルホン系高分子膜であることを特徴とする上記[1]〜[11]のいずれかに記載の分離方法。
[13]上記[1]〜[12]のいずれかに記載の分離方法が、該溶液のアフィニティクロマトグラフィー精製工程の後に用いられることを特徴とする分離方法。
[14]該限外濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする上記[1]〜[13]のいずれかに記載の分離方法。
[15]濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブレン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持することを特徴とする上記[1]〜[14]のいずれかに記載の分離方法。
[16]下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上の手段を含む装置を用いて行う上記[1]〜[15]のいずれかに記載の分離する方法。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
[17]上記[1]〜[15]のいずれかに記載の分離方法に使用するモジュールおよび下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上の手段を含む装置。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
[18]限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(ホ)〜(チ)からなる手段の1つ以上を含む、上記[2]〜[15]のいずれかに記載の分離方法。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
(ホ)濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(へ)濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(ト)生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
(チ)濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
[19]上記[2]〜[15]のいずれかに記載の分離方法を行うための、限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(ホ)〜(チ)からなる手段の1つ以上を含む装置。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
(ホ)濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(へ)濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(ト)生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
(チ)濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
That is, the present invention
[1] Using an ultrafiltration membrane having a molecular weight of the target biological component of 10 to 1,000 kDa and a fractional molecular weight of 1.5 to 4.5 times that of the target biological component, A biological component solution containing a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of a target biological component, wherein the biological component concentration of the target biological component and at least the target biological component dimer is 1 to 150 g / L A method of separating a high molecular weight impurity biological component containing a target biological component and at least a dimer of the target biological component by subjecting a solution to cross flow filtration.
[2] Using an ultrafiltration membrane having a molecular weight of the target biological component of 10 to 1,000 kDa and a fractional molecular weight of 1.5 to 4.5 times that of the target biological component, A biological component solution containing a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of a target biological component, wherein the biological component concentration of the target biological component and at least the target biological component dimer is 1 to 150 g / L Separating a high molecular weight impurity biological component containing a target biological component and at least a dimer of the target biological component by cross-flow filtering a solution;
A biological component solution containing at least a target biological component and a low molecular weight impurity biological component using an ultrafiltration membrane for concentration / separation having a fractional molecular weight of 0.3 to 1.5 times the target biological component. A separation method comprising a step of concentrating / separating a target biological component by permeating a low molecular weight impurity biological component by cross-flow filtration of a solution having a biological component concentration of 0.1 to 150 g / L .
[3] The separation method according to [1] or [2] above, wherein the concentration of the biological component is 5 to 100 g / L.
[4] The separation method according to any one of [1] to [3], wherein the biological component concentration is subjected to crossflow filtration while being maintained substantially constant.
[5] The separation method according to any one of [1] to [4], wherein the biological component contains at least one of polypeptide, sugar, RNA, and DNA.
[6] The polypeptide contains at least one of antibody, low molecular weight antibody, albumin, blood coagulation factor, interleukin, interferon, cell adsorption factor, cell growth factor, enzyme, riboprotein, and vaccine. The separation method according to [5] above, wherein
[7] The separation method of [6], wherein the antibody is an immunoglobulin.
[8] The method according to [7] above, wherein the immunoglobulin is a monoclonal antibody.
[9] The high molecular weight impurity biological component including at least the dimer of the target biological component includes a complex aggregate composed of the target biological component such as a complex aggregate composed of immunoglobulin and protein A and the eluted affinity ligand. The separation method according to any one of [1] to [8], wherein the separation method is characterized.
[10] At least one of endotoxin, DNA, and CHOP (Chinese hamster ovary cell protein), which is an impurity derived from the starting material of the target biological component, is a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of the target biological component The separation method according to any one of [1] to [9] above, comprising the above.
[11] The low-molecular-weight impurity biological component contains at least one or more of endotoxin, DNA, and CHOP (Chinese hamster ovary cell protein), which are impurities derived from the starting material of the target biological component. The separation method according to any one of [2] to [10].
[12] The separation method according to any one of [1] to [11], wherein the ultrafiltration membrane is a vinyl alcohol polymer membrane or a sulfone polymer membrane.
[13] A separation method, wherein the separation method according to any one of [1] to [12] is used after an affinity chromatography purification step of the solution.
[14] The separation method according to any one of [1] to [13], wherein the ultrafiltration membrane is a hollow fiber membrane.
[15] The filtration flow rate is maintained at a level exceeding the flow rate at the transition point, and the filtration transmembrane pressure is maintained at a level exceeding the transmembrane pressure at the flow rate transition point. -The separation method in any one of [14].
[16] The separation method according to any one of the above [1] to [15], which is performed using an apparatus including at least one of the following means (a) to (d).
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane Means [17] An apparatus comprising one or more means of means comprising the module used in the separation method according to any one of [1] to [15] above and the following means (a) to (d).
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane Means [18] A module using an ultrafiltration membrane and one or more means comprising the following (a) to (d), a module using an ultrafiltration membrane for concentration / separation, and the following (e) to (h) The separation method according to any one of the above [2] to [15], which comprises one or more means consisting of:
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane Means (e) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate before concentration (f) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate after concentration (G) Means capable of controlling the feeding speed of the biological component permeate ) Means capable of controlling the filtration pressure of the ultrafiltration membrane for concentration / separation [19] A module using an ultrafiltration membrane for performing the separation method according to any one of [2] to [15] above and the following A device comprising one or more means comprising (a) to (d), a module using an ultrafiltration membrane for concentration and separation, and one or more means comprising the following (e) to (h): .
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane Means (e) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate before concentration (f) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate after concentration (G) Means capable of controlling the feeding speed of the biological component permeate ) Means for controlling the filtration pressure of the ultrafiltration membrane for concentration and separation

本発明は、標的生体成分の分子量が10〜1,000kDaであって、分画分子量が標的生体成分の1.5倍以上4.5倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を80%以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の2量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が0.20以下にできる。
本発明は、限外濾過膜でクロスフロー濾過するだけであるので、クロマトグラフィーのような方法に比べてきわめて簡易な作業であり、大量の生体成分溶液を処理できる。また、化学的処理方法とは異なり、標的生体成分の失活や変性を起こす事もない。さらに、公知の膜とは異なり、標的生体成分を高回収率、高純度で分離できる。
The present invention uses an ultrafiltration membrane having a molecular weight of a target biological component of 10 to 1,000 kDa and a fractional molecular weight of 1.5 to 4.5 times that of the target biological component. And a biological component solution containing a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of the target biological component, wherein the biological component concentration is 1-150 g / L, and the target biological component is The ratio of the permeability at which the target biological component permeates the ultrafiltration membrane and the permeability at which the dimer of the target biological component permeates the ultrafiltration membrane can be reduced to 0.20 or less. .
Since the present invention only requires cross-flow filtration with an ultrafiltration membrane, it is an extremely simple operation compared to a method such as chromatography, and can process a large amount of biological component solution. Further, unlike the chemical treatment method, the target biological component is not deactivated or denatured. Furthermore, unlike known membranes, the target biological component can be separated with high recovery and high purity.

以下、本発明に係わる限外濾過膜を用いた生体成分の分離方法および装置について具体的に説明する。   Hereinafter, the biological component separation method and apparatus using the ultrafiltration membrane according to the present invention will be described in detail.

本発明に係わる生体成分とは、ポリペプチド、糖、RNAおよびDNAなどが挙げられ、生体成分溶液としては少なくともこれらを一つ以上含むものである。本発明に係わるポリペプチドとは、約10より多くのアミノ酸を有するペプチドおよびタンパク質をいう。好ましくは、このポリペプチドは、哺乳動物タンパク質である。例えば、抗体(免疫グロブリン)、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ホルモン、ワクチンなどが挙げられる。   Examples of the biological component according to the present invention include polypeptides, sugars, RNA, and DNA, and the biological component solution contains at least one of these. Polypeptides according to the present invention refer to peptides and proteins having more than about 10 amino acids. Preferably the polypeptide is a mammalian protein. Examples include antibodies (immunoglobulins), low molecular weight antibodies, albumin, blood coagulation factors, interleukins, interferons, cell adsorption factors, cell growth factors, enzymes, riboproteins, hormones, vaccines and the like.

さらに具体的には、レニン;成長ホルモン(ヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモンを含む);成長ホルモン放出因子;副甲状腺ホルモン;甲状腺刺激ホルモン;リポタンパク質;α−1−抗トリプシン;インスリンA鎖;インスリンB鎖;プロインスリン;卵胞刺激ホルモン;カルシトニン;黄体化ホルモン;グルカゴン;凝固因子(例えば、第VIIIC因子、第IX因子、組織因子およびフォン・ビルブラント因子);抗凝固因子(例えば、プロテインC);心房性ナトリウム利尿因子;肺界面活性物質;プラスミノーゲン活性化因子(例えば、ウロキナーゼまたはヒト尿または組織型プラスミノーゲン活性化因子(t−PA));ボンベシン;トロンビン;造血増殖因子;腫瘍壊死因子−αおよび腫瘍壊死因子−β;エンケファリナーゼ;RANTES(通常発現および分泌されるT細胞の活性化を調節する);ヒトマクロファージ炎症タンパク質(MIP−1−α);血清アルブミン(例えば、ヒト血清アルブミン);Muellerian阻害物質;リラキシンA鎖;リラキシンB鎖;プロリラキシン;マウスゴナドトロピン関連ペプチド;微生物タンパク質(例えば、β−ラクタマーゼ);DNase;IgE;細胞傷害性Tリンパ球関連抗原(CTLA)(例えば、CTLA−4);インヒビン;アクチビン;血管内皮増殖因子(VEGF);ホルモンまたは増殖因子に対するレセプター;プロテインAまたはプロテインD;リウマチ因子;神経栄養因子(例えば、骨由来神経栄養因子(BDNF)、ニューロトロフィン−3、ニューロトロフィン−4、ニューロトロフィン−5またはニューロトロフィン−6(NT−3、NT−4、NT−5またはNT−6)、またはNGF−βのような神経成長因子);血小板由来増殖因子(PDGF);線維芽細胞増殖因子(例えば、aFGFおよびbFGF);上皮増殖因子(EGF);トランスホーミング増殖因子(TGF)(例えば、TGF−αおよびTGF−β(TGF−β1、TGF−β2、TGF−β3、TGF−β4またはTGF−β5を含む));インスリン様増殖因子−Iおよびインスリン様増殖因子−II(IGF−IおよびIGF−II);des(1−3)−IGF−I(脳IGF−I)、インスリン様増殖因子結合タンパク質(IGFBP);CDタンパク質(例えば、CD3、CD4、CD8、CD19、CD20、CD34およびCD40);エリスロポイエチン;骨誘導因子;免疫毒素;骨形態形成タンパク質(BMP);インターフェロン(例えば、インターフェロン−α、インターフェロン−β、およびインターフェロン−γ);コロニー刺激因子(CSF)(例えば、M−CSF、GM−CSFおよびG−CSF);インターロイキン(IL)(例えば、IL−1〜IL−10);スーパーオキシドジスムターゼ;T細胞レセプター;表面膜タンパク質;崩壊促進因子;ウイルス抗原(例えば、AIDSエンベロープの一部);輸送タンパク質;ホーミングレセプター;アドレシン(addressin);調節タンパク質:インテグリン(例えば、CD11a、CD11b、CD11c、CD18、ICAM、VLA−4およびVCAM);腫瘍関連抗原(例えば、HER2レセプター、HER3レセプターまたはHER4レセプター);ならびに上記のポリペプチドのいずれかのフラグメントおよび/または改変体などが挙げられる。   More specifically, renin; growth hormone (including human growth hormone and bovine growth hormone); growth hormone releasing factor; parathyroid hormone; thyroid stimulating hormone; lipoprotein; α-1-antitrypsin; insulin A chain; B chain; proinsulin; follicle stimulating hormone; calcitonin; luteinizing hormone; glucagon; coagulation factor (eg, factor VIIIC, factor IX, tissue factor and von Willebrand factor); anticoagulation factor (eg, protein C) Atrial natriuretic factor; pulmonary surfactant; plasminogen activator (eg urokinase or human urine or tissue type plasminogen activator (t-PA)); bombesin; thrombin; hematopoietic growth factor; tumor Necrosis factor-α and tumor necrosis factor-β; Enkephalina RANTES (modulates activation of normally expressed and secreted T cells); human macrophage inflammatory protein (MIP-1-α); serum albumin (eg, human serum albumin); Muellerian inhibitor; relaxin A chain; Relaxin B chain; prorelaxin; mouse gonadotropin related peptide; microbial protein (eg β-lactamase); DNase; IgE; cytotoxic T lymphocyte related antigen (CTLA) (eg CTLA-4); inhibin; activin; blood vessel Endothelial growth factor (VEGF); receptor for hormone or growth factor; protein A or protein D; rheumatoid factor; neurotrophic factor (eg, bone-derived neurotrophic factor (BDNF), neurotrophin-3, neurotrophin-4, Newlot Fin-5 or neurotrophin-6 (NT-3, NT-4, NT-5 or NT-6) or nerve growth factor such as NGF-β); platelet derived growth factor (PDGF); fibroblasts Growth factors (eg, aFGF and bFGF); epidermal growth factor (EGF); transforming growth factor (TGF) (eg, TGF-α and TGF-β (TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3, TGF-β4) Or TGF-β5)); insulin-like growth factor-I and insulin-like growth factor-II (IGF-I and IGF-II); des (1-3) -IGF-I (brain IGF-I), insulin Like growth factor binding protein (IGFBP); CD proteins (eg, CD3, CD4, CD8, CD19, CD20, CD34 and CD40) Erythropoietin; osteoinductor; immunotoxin; bone morphogenic protein (BMP); interferon (eg, interferon-α, interferon-β, and interferon-γ); colony stimulating factor (CSF) (eg, M-CSF) , GM-CSF and G-CSF); interleukin (IL) (eg IL-1 to IL-10); superoxide dismutase; T cell receptor; surface membrane protein; decay-promoting factor; viral antigen (eg AIDS envelope) Transport protein; homing receptor; addressin; regulatory protein: integrin (eg, CD11a, CD11b, CD11c, CD18, ICAM, VLA-4 and VCAM); tumor associated antigen (eg, HE) 2 receptor, HER3 receptor or HER4 receptor); and the like or a fragment and / or variant of the above-described polypeptide.

本発明に係わる抗体とは、最も広範な意味で使用され、具体的にはモノクローナル抗体
(全長モノクローナル抗体を含む)、ポリクローナル抗体、多特異的抗体( 例えば、二
重特異性抗体)、または、リガンド特異的な結合領域を含むように改変される限り抗体フ
ラグメントリガンド特異的な結合領域を保持する限り全て包含する。ここでの抗体は、目的の「抗原」に対して方向づけられている。抗原は、好ましくは、生物学的に重要なポリペプチドであり、疾患または傷害に羅患した哺乳動物への抗体の投与が、その哺乳動物において治療的利益をもたらし得る。また、非ポリペプチド抗原(例えば、腫瘍関連の糖脂質抗原;米国特許第5,091,178号参照)に対する抗体も含まれる。抗原がポリペ
プチドである場合、抗原は膜貫通分子(例えば、レセプター) または、リガンド(例え
ば、成長因子)であり得る。
本発明に係わる抗体とは、治療的利益をもたらしうる抗体であれば何ら限定しないが、
例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、非ヒト抗体、抗体フラグメントが挙げられ
る。
The antibody according to the present invention is used in the broadest sense, and specifically includes a monoclonal antibody (including a full-length monoclonal antibody), a polyclonal antibody, a multispecific antibody (for example, a bispecific antibody), or a ligand. As long as the antibody fragment ligand-specific binding region is retained as long as it is modified to include a specific binding region. The antibody herein is directed against the “antigen” of interest. The antigen is preferably a biologically important polypeptide, and administration of the antibody to a mammal suffering from a disease or injury can provide a therapeutic benefit in that mammal. Also included are antibodies to non-polypeptide antigens (eg, tumor-associated glycolipid antigens; see US Pat. No. 5,091,178). Where the antigen is a polypeptide, the antigen can be a transmembrane molecule (eg, a receptor) or a ligand (eg, a growth factor).
The antibody according to the present invention is not limited in any way as long as it can provide a therapeutic benefit,
For example, human antibodies, humanized antibodies, chimeric antibodies, non-human antibodies, antibody fragments can be mentioned.

本発明に係わるヒト化抗体は、ヒト免疫グロブリン(レシピエント抗体)であり、ここ
で、このレシピエントの超可変領域残基は、所望の特異性、親和性および能力を有する非
ヒト種(例えば、マウス、ラット、ウサギまたは非ヒト霊長類)由来の超可変領域残基(
ドナー抗体)で置換される。いくつかの例において、ヒト免疫グロブリンのFvフレーム
ワーク領域(FR)残基は、対応する非ヒト残基によって置換される。さらに、ヒト化抗
体は、レシピエント抗体でもドナー抗体でも見出されない残基を含み得る。これらの改変
は、抗体の性能をさらに洗練するように行われ得る。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも
1つの、そして代表的には2つの可変ドメインの実質的に全てを含み、ここで、超可変ル
ープの全てまたは実質的に全てが、非ヒト免疫グロブリンの超可変ループに対応し、そし
てFR領域の全てまたは実質的に全てが、ヒト免疫グロブリン配列のFR領域である。ヒ
ト化抗体はまた、必要に応じて、免疫グロブリン定常領域(Fc)の少なくとも一部、代
表的には、ヒト免疫グロブリンの一部を含む。
A humanized antibody according to the present invention is a human immunoglobulin (recipient antibody), wherein the hypervariable region residues of the recipient are non-human species having the desired specificity, affinity and ability (eg, , Mouse, rat, rabbit or non-human primate) hypervariable region residues (
The donor antibody). In some examples, Fv framework region (FR) residues of the human immunoglobulin are replaced by corresponding non-human residues. Furthermore, humanized antibodies may comprise residues that are found neither in the recipient antibody nor in the donor antibody. These modifications can be made to further refine antibody performance. In general, a humanized antibody comprises substantially all of at least one and typically two variable domains, wherein all or substantially all of the hypervariable loops are hypervariable of non-human immunoglobulin. Corresponding to the loop and all or substantially all of the FR region is the FR region of the human immunoglobulin sequence. A humanized antibody optionally also will comprise at least a portion of an immunoglobulin constant region (Fc), typically that portion of a human immunoglobulin.

本発明に係わるキメラ抗体は、重鎖および/または軽鎖の一部は、特定の種に由来する
、もしくは特定の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する抗体において対応する配列と
同一または相同である。一方、鎖の残りの部分は、他の種に由来する、または他の抗体の
クラスまたはサブクラスに属する抗体ならびにそのような抗体のフラグメント(所望の生
物学的活性を表している限り)において対応する配列と同一または相同である。
In the chimeric antibody according to the present invention, a part of the heavy chain and / or light chain is identical or homologous to the corresponding sequence in the antibody derived from a specific species or belonging to a specific antibody class or subclass. On the other hand, the remaining part of the chain corresponds in antibodies from other species or belonging to other antibody classes or subclasses as well as fragments of such antibodies (as long as they exhibit the desired biological activity). Identical or homologous to the sequence.

本発明に係わる抗体フラグメントとは、全長抗体の1部分(一般的には、それらの抗原
結合領域または可変領域)を含む。抗体フラグメントの例えは、Fab,Fab‘,F(
ab’)2,Fvフラグメント;単鎖抗体分子、ダイアボディー(diabody);線
状抗体、および抗体フラグメントから形成された多特異的抗体を含む。
The antibody fragment according to the present invention includes a part of a full-length antibody (generally, an antigen-binding region or a variable region thereof). Examples of antibody fragments are Fab, Fab ′, F (
ab ') 2, Fv fragments; single chain antibody molecules, diabodies; linear antibodies, and multispecific antibodies formed from antibody fragments.

本発明により含まれる抗体への好ましい分子標的としては、CD ポリペプチド( 例え
ば、CD3、CD4、CD8、CD19、CD20、CD34、およびCD40); H
ERレセプターファミリー(例えば、EGFレセプター、HER2,HE R3またはH
ER4レセプター);細胞接着分子(例えば、LFA−1,Mac1,p150,95,
VLA−4,ICAM−1,VCAM およびaまたはbのサブユニットを含むav/b
3インテグリン(例えば、抗−CD11a,抗CD18,または、抗CD11b抗体)の
メンバー;成長因子(例えば、VEGF);IgE,血液型抗原;flk2/flt3レ
セプター;肥満(OB)レセプター;mplレセプター;CTLA−4;ポリペプチドC
などが挙げられる。可溶性抗原またはフラグメントは、必要に応じて他の分子に結合され
て、抗体産生のための免疫原として使用され得る。膜貫通分子(例えばレセプター)のた
めに、これらのフラグメント(例えば、レセプターの細胞外領域)は免疫原として使用さ
れえる。あるいは、膜貫通分子を発現する細胞が免疫原として使用され得る。
Preferred molecular targets for antibodies encompassed by the present invention include CD polypeptides (eg, CD3, CD4, CD8, CD19, CD20, CD34, and CD40); H
ER receptor family (eg, EGF receptor, HER2, HER3 or H
ER4 receptor); cell adhesion molecule (for example, LFA-1, Mac1, p150, 95,
Av / b containing VLA-4, ICAM-1, VCAM and a or b subunits
Members of 3 integrins (eg, anti-CD11a, anti-CD18, or anti-CD11b antibodies); growth factors (eg, VEGF); IgE, blood group antigens; flk2 / flt3 receptor; obesity (OB) receptor; mpl receptor; -4; Polypeptide C
Etc. Soluble antigens or fragments can be conjugated to other molecules as needed and used as an immunogen for antibody production. For transmembrane molecules (eg receptors), these fragments (eg the extracellular region of the receptor) can be used as immunogens. Alternatively, cells that express transmembrane molecules can be used as immunogens.

本発明に係わる抗体の具体例として、抗HER2、抗CD20、抗IL−8、抗VEG
F、抗PSCA、抗CD11a、抗IgE、抗Apo−2レセプター、抗TNF−α、抗
組織因子(Tissue Factor)(TF)、抗CD3、抗CD25、抗CD34
、抗CD40、抗tac、抗CD4、抗CD52、抗Fcレセプター、抗癌胎児性抗原(
CEA)抗体、胸部上皮細胞に特異的な抗体、結腸癌種細胞に結合する抗体、抗CD33
、抗CD22、抗EpCAM、抗GpIIb/IIIa、抗RSV、抗CMV、抗HIV
、抗肝炎、抗αvβ3、抗ヒト腎細胞癌腫、抗ヒト17−1A、抗ヒト結腸直腸腫瘍、抗
ヒト黒色腫、抗ヒト扁平上皮癌腫、抗ヒト白血病抗原(HLA)抗体、抗HER2レセプ
ター抗体、抗VEGF抗体、抗IgE抗体、抗CD20抗体、抗CD11a抗体、および
抗CD40抗体などが挙げられる。さらに具体的な例としては、Muramomab(製
品名:Orthclone(OKT3)、Rituximab(製品名:Ritaxan
)、Basiliximab(製品名:Simulect)、Daclizumab(製
品名:Zenapax)、Palivizumab(製品名:Synagis)、Inf
liximab(製品名:Remicade)、Gemtuzumab zogamic
n(製品名:Mylotarg)、Alemtuzumab(製品名:Mabcampa
th)、Adalimumab(製品名:Humira)、Omalizumab(製品
名:Xolair)、Vevacizumab(製品名:Avastin)、Cetux
imab(製品名:Erbitux)等が挙げられる。
Specific examples of the antibody according to the present invention include anti-HER2, anti-CD20, anti-IL-8, and anti-VEG.
F, anti-PSCA, anti-CD11a, anti-IgE, anti-Apo-2 receptor, anti-TNF-α, anti-tissue factor (TF), anti-CD3, anti-CD25, anti-CD34
, Anti-CD40, anti-tac, anti-CD4, anti-CD52, anti-Fc receptor, anti-carcinoembryonic antigen (
CEA) antibodies, antibodies specific for breast epithelial cells, antibodies that bind to colon cancer cells, anti-CD33
, Anti-CD22, anti-EpCAM, anti-GpIIb / IIIa, anti-RSV, anti-CMV, anti-HIV
Anti-hepatitis, anti-αvβ3, anti-human renal cell carcinoma, anti-human 17-1A, anti-human colorectal tumor, anti-human melanoma, anti-human squamous cell carcinoma, anti-human leukemia antigen (HLA) antibody, anti-HER2 receptor antibody, Examples include anti-VEGF antibody, anti-IgE antibody, anti-CD20 antibody, anti-CD11a antibody, and anti-CD40 antibody. More specific examples include Muramomab (product name: Orthoclone (OKT3), Rituximab (product name: Ritaxan).
), Basiliximab (product name: Simulect), Daclisumab (product name: Zenapax), Palivizumab (product name: Synagis), Inf
liximab (product name: Remicade), Gemtuzumab zogic
n (Product name: Mylotarg), Alemtuzumab (Product name: Mabcampa
th), Adalimumab (product name: Humira), Omalizumab (product name: Xolair), Vevacizumab (product name: Avastin), Cetux
imab (product name: Erbitux) and the like.

本発明に係わる標的生体成分の分子量は、10〜1,000kDaである。10kDaより小さい生体成分では、標的生体成分と不純物生体成分の大きさの差が小さくなるために膜によるサイズ分離が困難となる。一方、1,000kDaより大きい生体成分の分離には、限外濾過膜は不適である。   The molecular weight of the target biological component according to the present invention is 10 to 1,000 kDa. When the biological component is smaller than 10 kDa, the difference in size between the target biological component and the impurity biological component is small, so that size separation by the membrane becomes difficult. On the other hand, ultrafiltration membranes are not suitable for the separation of biological components larger than 1,000 kDa.

本発明に係わる標的生体成分を分離するために用いる限外濾過膜の分画分子量は、標的生体成分の1.5倍以上4.5倍未満であり、好ましくは2.0〜3.5倍未満、さらに好ましくは、2.0倍以上2.7倍未満である。1.5倍未満であると透過量が低下する問題があり、また、4.5倍を超えると標的生体成分と不純物生体成分の分離性能が低下する問題がある。
分画分子量は、アルブミン(66,000)、γ−グロブリン(160,000)、カタラーゼ(232,000)、フェリチン(440,000)、サイログロブリン(669,000)などを用いて、デッドエンド濾過を行い、分子量と阻止率の関係から阻止率が90%となる分子量として算出される。
The fractionation molecular weight of the ultrafiltration membrane used for separating the target biological component according to the present invention is 1.5 times or more and less than 4.5 times, preferably 2.0 to 3.5 times that of the target biological component. Less, more preferably 2.0 times or more and less than 2.7 times. If it is less than 1.5 times, there is a problem that the amount of permeation decreases, and if it exceeds 4.5 times, there is a problem that the separation performance of the target biological component and the impurity biological component decreases.
The molecular weight cut-off is determined by dead-end filtration using albumin (66,000), γ-globulin (160,000), catalase (232,000), ferritin (440,000), thyroglobulin (669,000), etc. The molecular weight is calculated as the molecular weight at which the blocking rate is 90% from the relationship between the molecular weight and the blocking rate.

本発明に係わる少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分は、先に述べた生体成分が標的生体成分の場合、その2量体を含む高分子量不純物生体成分のことを言う。また、少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分は、3量体以上の凝集体を含んでいても良い。さらに、少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分は、先に述べた生体成分の異種の凝集体を含んでいても良い。異種の凝集体については、先に述べた生体成分とそれ以外、例えば、プロテインA、脂肪酸、脂質等との凝集体を挙げることができる。より具体的には、免疫グロブリンとプロテインAからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を挙げることができる。
また、本発明に係わる少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分と低分子量不純物生体成分は、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、DNA、CHOP(チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク)を含んでいても良い。
The high molecular weight impurity biological component containing at least the dimer of the target biological component according to the present invention refers to the high molecular weight impurity biological component containing the dimer when the biological component described above is the target biological component. Moreover, the high molecular weight impurity biological component containing at least the dimer of the target biological component may contain an aggregate of a trimer or more. Furthermore, the high molecular weight impurity biological component including at least the dimer of the target biological component may include the heterogeneous aggregate of the biological component described above. Examples of the heterogeneous aggregates include aggregates of the above-described biological components and other proteins such as protein A, fatty acids, lipids, and the like. More specifically, a composite aggregate composed of a target biological component such as a composite aggregate composed of immunoglobulin and protein A and an eluted affinity ligand can be mentioned.
Further, the high molecular weight impurity biological component and the low molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of the target biological component according to the present invention are endotoxin, DNA, CHOP (Chinese hamster ovary cells) which are impurities derived from the starting material of the target biological component. (Protein) may be included.

本発明に係わる低分子量不純物生体成分とは、先に述べた生体成分において、標的生体成分の分子量より低い分子量を有する生体成分のことを言う。標的生体成分が免疫グロブリン(150,000)の場合、低分子量不純物生体成分として、インシュリン(76,000)、トランスフェリン(67,000)、アルブミン(66,000)、プロテインA(42,000)、標的生体成分の出発原料由来の凝集体であるエンドトキシン、DNA、CHOP(チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク)等を挙げることができる。   The low molecular weight impurity biological component according to the present invention refers to a biological component having a molecular weight lower than that of the target biological component in the biological component described above. When the target biological component is immunoglobulin (150,000), low molecular weight impurity biological components include insulin (76,000), transferrin (67,000), albumin (66,000), protein A (42,000), Examples include endotoxin, DNA, CHOP (Chinese hamster ovary cell protein), which are aggregates derived from the starting material of the target biological component.

本発明に係わる低分子量不純物生体成分を除去し標的生体成分を濃縮・分離するために用いる限外濾過膜は、その分画分子量が標的生体成分の0.3倍以上1.5倍未満である。1.5倍以上だと標的生体成分が透過するため好ましくない。一方、0.3倍未満だと低分子量不純物の除去率が低下するため好ましくない。   The ultrafiltration membrane used for removing the low molecular weight impurity biological component and concentrating / separating the target biological component according to the present invention has a fractional molecular weight of 0.3 to 1.5 times that of the target biological component. . If it is 1.5 times or more, the target biological component penetrates, which is not preferable. On the other hand, if it is less than 0.3 times, the removal rate of low molecular weight impurities is not preferable.

本発明に係わる限外濾過膜としては、所望の分画分子量を有する膜を製造でき、生体成分が吸着しなければ何ら限定しないが、例えば、ビニルアルコール系高分子膜、スルホン系高分子膜、芳香族エーテル系高分子膜、フッ素系高分子膜、オレフィン系高分子膜、セルロース系膜、(メタ)アクリル系高分子膜、(メタ)アクリロニトリル系高分子膜などが挙げられる。好ましくは、ビニルアルコール系高分子膜、スルホン系高分子膜が良い。   As the ultrafiltration membrane according to the present invention, a membrane having a desired fractional molecular weight can be produced, and it is not limited at all unless a biological component is adsorbed. For example, a vinyl alcohol polymer membrane, a sulfone polymer membrane, Aromatic ether polymer films, fluorine polymer films, olefin polymer films, cellulose films, (meth) acrylic polymer films, (meth) acrylonitrile polymer films, and the like can be given. A vinyl alcohol polymer membrane and a sulfone polymer membrane are preferable.

本発明に係わるスルホン系高分子膜は特に限定されるものではなく、分子中にスルホン基を有する高分子は全て用いることができる。スルホン系高分子の例としては、例えば下記式(1)で表されるポリスルホン、下記式(2)で表されるポリエーテルスルホン、下記式(3)で表されるポリアリールスルホン等が挙げられる。式中lおよびm、nは繰り返し単位を表す。
[化1]
[化2]
[化3]
The sulfone polymer membrane according to the present invention is not particularly limited, and any polymer having a sulfone group in the molecule can be used. Examples of the sulfone polymer include, for example, polysulfone represented by the following formula (1), polyethersulfone represented by the following formula (2), polyarylsulfone represented by the following formula (3), and the like. . In the formula, l, m, and n represent repeating units.
[Chemical 1]
[Chemical 2]
[Chemical 3]

これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。スルホン系高分子は、必要に応じて高分子末端および/または主鎖中にエステル化、エーテル化、エポキシ化など各種変性を実施することができる。
本発明に係るスルホン系高分子の重量平均分子量は、5,000〜100万を用いることができる。好ましくは、1万〜50万であり、さらに好ましくは2〜30万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
It is also possible to carry out by combining two or more of these polymers. The sulfone polymer can be subjected to various modifications such as esterification, etherification, and epoxidation in the polymer terminal and / or main chain as necessary.
The weight average molecular weight of the sulfone polymer according to the present invention may be 5,000 to 1,000,000. Preferably, it is 10,000 to 500,000, More preferably, it is the range of 2 to 300,000. Within this range, sufficient strength and film formability can be obtained.

本発明に係わるスルホン系高分子に親水性を付与するために、親水性高分子を用いて親水化することが好ましい。親水性を付与する親水性高分子の種類は特に限定されるものではないが、例えばポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ−N,N−ジメチルアクリルアミド、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。中でも、ポリビニルピロリドンは、スルホン系高分子との相溶性がよく、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。   In order to impart hydrophilicity to the sulfone polymer according to the present invention, it is preferable to use a hydrophilic polymer to make it hydrophilic. The type of hydrophilic polymer that imparts hydrophilicity is not particularly limited. For example, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, Examples include poly-N, N-dimethylacrylamide, poly-N-isopropylacrylamide, polyhydroxy acrylate, polyhydroxy methacrylate, carboxymethyl cellulose, starch, corn starch, polychitosan, and polychitin. Among these, polyvinyl pyrrolidone has good compatibility with the sulfone polymer, and is particularly preferable for enhancing the hydrophilicity of the entire membrane.

本発明に係わるスルホン系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は1,000〜200万を用いることができる。好ましくは5,000〜150万以下であり、さらに好ましくは5,000〜120万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではBASF社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が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。本発明においては、K90を単独で用いるのが最も好ましい。
本発明で係わるスルホン系高分子膜の親水性高分子の含量は、標的生体成分が膜に吸着しなければ特に限定されるものではないが、例えば0.1〜10重量%含有であり、好ましくは0.3〜8重量%、さらに好ましくは0.5〜5重量%が良い。
The weight average molecular weight of the hydrophilic polymer that imparts hydrophilicity to the sulfone polymer membrane according to the present invention may be 1,000 to 2,000,000. Preferably it is 5,000 to 1,500,000 or less, More preferably, it is the range of 5,000 to 1,200,000. For example, various grades of polyvinyl pyrrolidone are commercially available from BASF, and have a weight average molecular weight of 9,000 (K17), and similarly 45,000 (K30), 450,000 (K60), 900,000. (K80) and 1,200,000 (K90) are preferably used, and in order to obtain the intended use, characteristics, and structure, each may be used alone or in combination of two or more. . In the present invention, it is most preferable to use K90 alone.
The content of the hydrophilic polymer in the sulfone polymer membrane according to the present invention is not particularly limited as long as the target biological component does not adsorb to the membrane, but it is preferably contained in an amount of 0.1 to 10% by weight. Is 0.3-8 wt%, more preferably 0.5-5 wt%.

本発明に係わる芳香族エーテル系高分子膜は特に限定されるものではなく、芳香族エーテル系高分子の例としては、下記式(4)で表されるものが挙げられる。
[化4]
(R、R、R、R、R、Rは水素、炭素数1以上6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数6以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中のqは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を2成分以上含む共重合体でも構わない。)
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子の末端のフェノール性水酸基は、必要に応じてエステル化、エーテル化、エポキシ化など各種変性を実施することができる。
The aromatic ether polymer film according to the present invention is not particularly limited, and examples of the aromatic ether polymer film include those represented by the following formula (4).
[Chemical 4]
(R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are hydrogen, an organic functional group containing 1 to 6 carbon atoms, or an aprotic having 6 or less carbon atoms containing oxygen, nitrogen or silicon. The organic functional groups may be the same or different, and q in the structural formula represents the number of repeating units, and may be a copolymer containing two or more different repeating units.)
The phenolic hydroxyl group at the terminal of the aromatic ether polymer according to the present invention can be subjected to various modifications such as esterification, etherification, and epoxidation as necessary.

本発明に係わる芳香族エーテル系高分子膜は、主として芳香族エーテル系高分子からなるものであるが、芳香族エーテル系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。例えば、ポリスチレンやその誘導体を含有しても良い。
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子の重量平均分子量は、5,000〜100万を用いることができる。好ましくは、1万〜50万であり、さらに好ましくは2万〜30万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
The aromatic ether polymer film according to the present invention is mainly composed of an aromatic ether polymer, but contains other high molecular weight substances and additives as long as the characteristics of the aromatic ether polymer are not impaired. You may do it. It is also possible to carry out by combining two or more of these polymers. For example, polystyrene or a derivative thereof may be contained.
The weight average molecular weight of the aromatic ether polymer according to the present invention may be 5,000 to 1,000,000. Preferably, it is 10,000-500,000, More preferably, it is the range of 20,000-300,000. Within this range, sufficient strength and film formability can be obtained.

本発明においては、芳香族エーテル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコントロールするためと、親水性を付与するために、親水化剤が用いられることが好ましい。親水化によって分離処理に供される液体混合物と本発明の芳香族エーテル系高分子からなる限外濾過膜との接触を良好にするものである。   In the present invention, it is preferred to use a hydrophilizing agent together with the aromatic ether polymer in order to control the pore size of the membrane and to impart hydrophilicity. The contact between the liquid mixture subjected to separation treatment by hydrophilization and the ultrafiltration membrane made of the aromatic ether polymer of the present invention is improved.

本発明に係わる親水化剤としては、親水性を付与できるものであれば何ら限定しない。低分子化合物であっても高分子化合物であっても構わない。
親水化剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレン
グリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ−N,
N−ジメチルアクリルアミド、ポリ−N−イソプロピルアクリルアミド、ポリビニルピロ
リドン、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチ
ルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどの親水性化合物が
例示される。また、これらの物質を親水性セグメントと疎水性セグメント含有する界面活
性剤やブロック共重合体およびグラフト共重合体も親水化剤として十分活用できる。例え
ば、ポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体などが好ましい。
The hydrophilizing agent according to the present invention is not limited as long as it can impart hydrophilicity. It may be a low molecular compound or a high molecular compound.
Examples of the hydrophilizing agent include diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, poly-N,
Examples thereof include hydrophilic compounds such as N-dimethylacrylamide, poly-N-isopropylacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyhydroxyacrylate, polyhydroxymethacrylate, carboxymethylcellulose, starch, corn starch, polychitosan, and polychitin. In addition, surfactants, block copolymers, and graft copolymers containing these substances as a hydrophilic segment and a hydrophobic segment can be sufficiently utilized as a hydrophilic agent. For example, a polystyrene-polyethylene glycol block copolymer is preferable.

本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体は、高い親水
性を有するポリエチレングリコールを親水性セグメントに有するため、親水化剤として有
効に活用できる。また、これらは二種以上を組み合わせて使用することもできる。この中
でも好適に利用できるのは、ポリエチレングリコール、およびポリエチレングリコールを
親水性セグメントとして含有するブロック共重合体およびグラフト共重合体であり、その
中も特にポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体が芳香族エーテル系高
分子膜の親水性を向上させる親水化剤として好適に利用できる。
Since the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer according to the present invention has polyethylene glycol having high hydrophilicity in the hydrophilic segment, it can be effectively used as a hydrophilizing agent. Moreover, these can also be used in combination of 2 or more types. Among these, polyethylene glycol and block copolymers and graft copolymers containing polyethylene glycol as hydrophilic segments can be preferably used. Among them, polystyrene-polyethylene glycol block copolymers are particularly aromatic ethers. It can be suitably used as a hydrophilizing agent that improves the hydrophilicity of the polymer film.

本発明に係わる親水化剤の分子量は、製造方法およびその条件によって適宜選ばれる。
例えば、成膜方法が湿式成膜法で溶媒として非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用いる場合、
耐溶剤性の高い芳香族エーテル系高分子の溶解性は極めて低い。そのため、親水化剤を膜
原液にブレンドする場合、均一に溶解した膜原液を得るためには親水化剤の分子量および
添加量を適切に選択する必要がある。十分な添加量の親水化剤を用いるためには、親水化
剤の分子量は、例えば、数平均分子量は、300以上、100,000以下であることが
好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である。より好まし
い下限は、400以上、特に好ましい下限は、500以上であり、上限としてより好まし
くは70,000以下、特に好ましくは、50,000以下である。
The molecular weight of the hydrophilizing agent according to the present invention is appropriately selected depending on the production method and its conditions.
For example, when a non-halogen water-soluble organic solvent is used as a solvent in a wet film formation method,
The solubility of aromatic ether polymers having high solvent resistance is extremely low. Therefore, when blending the hydrophilic agent with the membrane stock solution, it is necessary to appropriately select the molecular weight and the addition amount of the hydrophilic agent in order to obtain a uniformly dissolved membrane stock solution. In order to use a sufficient amount of the hydrophilizing agent, the molecular weight of the hydrophilizing agent is preferably, for example, a number average molecular weight of 300 or more and 100,000 or less. If it is this area | region, it can melt | dissolve enough in the good solvent used for film-forming. A more preferable lower limit is 400 or more, and a particularly preferable lower limit is 500 or more. More preferably, the upper limit is 70,000 or less, and particularly preferably 50,000 or less.

本発明に係わる親水化剤が疎水性セグメントと親水性セグメントからなる化合物の場合
、その親水化剤の親水性セグメントの数平均分子量は、300以上、100,000以下
であることが好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である
。より好ましい下限は、400以上、特に好ましい下限は、500以上であり、上限とし
てより好ましくは70,000以下、特に好ましくは、50,000以下である。
When the hydrophilizing agent according to the present invention is a compound comprising a hydrophobic segment and a hydrophilic segment, the number average molecular weight of the hydrophilic segment of the hydrophilizing agent is preferably 300 or more and 100,000 or less. If it is this area | region, it can melt | dissolve enough in the good solvent used for film-forming. A more preferable lower limit is 400 or more, and a particularly preferable lower limit is 500 or more. More preferably, the upper limit is 70,000 or less, and particularly preferably 50,000 or less.

本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体は、ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントとポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントから
成るブロック共重合体である。
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリスチレン系高分子由来のセグメントを形成するポリスチレン系高分子としては、下
記式(5)に示す繰り返し単位からなるポリスチレン系高分子が好ましい。
[化5]
(R、R、R、R10、R11、R12、R13、R14は水素、フッ素を除くハロゲン原子、炭素数1以上6以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数6以下の官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中のsは繰り返し単位数である。構造範囲内で異なる繰り返し単位を2成分以上含む共重合体でも構わない。)
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、300以上、1,000,000以下
であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能であ
ると同時に、水溶液または水溶性有機溶媒に対して、溶出性が低減できる。より好ましい
下限は、500以上、特に好ましい下限は、700以上であり、上限としてより好ましく
は500,000以下、特に好ましい上限は、300,000以下である。
The polystyrene-polyethylene glycol block copolymer according to the present invention is a block copolymer comprising a segment derived from a polystyrene polymer and a segment derived from a polyethylene glycol polymer.
As the polystyrene polymer forming the segment derived from the polystyrene polymer of the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer used in the present invention, a polystyrene polymer comprising a repeating unit represented by the following formula (5) is preferable.
[Chemical 5]
(R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 are hydrogen, a halogen atom excluding fluorine, an organic functional group containing 1 to 6 carbon atoms, or oxygen, nitrogen Or a silicon-containing functional group having 6 or less carbon atoms, which may be the same or different, and s in the structural formula is the number of repeating units. It may be a copolymer including the above.)
The number average molecular weight of the segment derived from the polystyrene-based polymer of the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer according to the present invention needs to be 300 or more and 1,000,000 or less. If it is this area | region, it can melt | dissolve sufficiently in the good solvent used for film-forming, and can reduce the elution property with respect to aqueous solution or water-soluble organic solvent. The more preferable lower limit is 500 or more, and the particularly preferable lower limit is 700 or more. The upper limit is more preferably 500,000 or less, and the particularly preferable upper limit is 300,000 or less.

本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントを形成するポリエチレングリコール
系高分子とは、下記式(6)および/または(7)に示す繰り返し単位からなるポリエチ
レングリコール系高分子が好ましい。
[化6]
[化7]
(R15は、炭素数3以上、30未満の有機官能基である。特に親水性が大きく低下させ
ることがなければ、R16にエーテル基、エステル基、水酸基、ケトン基を含有しても構わない。uは繰り返し単位数である。)
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、例えば300以
上、100,000以下であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良
溶媒に十分溶解可能であると当時に、十分な親水性が得られる。より好ましい下限は、4
00以上、特に好ましい下限は、500以上であり、上限としてより好ましくは70,0
00以下、特に好ましくは、50,000以下である。
The polyethylene glycol polymer forming a segment derived from the polyethylene glycol polymer of the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer used in the present invention is a repeating unit represented by the following formula (6) and / or (7). A polyethylene glycol polymer is preferable.
[Chemical 6]
[Chemical 7]
(R 15 is an organic functional group having 3 or more and less than 30 carbon atoms. Unless hydrophilicity is greatly reduced, R 16 may contain an ether group, an ester group, a hydroxyl group, or a ketone group. No, u is the number of repeating units.)
The number average molecular weight of the segment derived from the polyethylene glycol polymer of the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer used in the present invention needs to be, for example, 300 or more and 100,000 or less. If it is this area | region, sufficient hydrophilic property will be obtained at that time if it can melt | dissolve sufficiently in the good solvent used for film-forming. A more preferred lower limit is 4
00 or more, particularly preferred lower limit is 500 or more, more preferably 70,0 as the upper limit
00 or less, particularly preferably 50,000 or less.

本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの
組成比としては、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントが全ポリスチレン−ポリエチ
レングリコールブロック共重合体の10重量%以上、99重量%以下であることが必要で
ある。この組成比においては、十分な親水性を発現でき、かつ、溶出性が抑えられる。よ
り好ましい下限値は、20重量%以上、特に好ましい下限値は、30重量%以上であり、
より好ましい上限値は98重量%以下、特に好ましい上限値は、97重量%以下である。
As the composition ratio of the segment derived from the polystyrene polymer of the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer according to the present invention and the segment derived from the polyethylene glycol polymer, the segment derived from the polystyrene polymer is all polystyrene-polyethylene. It is necessary that the content is 10% by weight or more and 99% by weight or less of the glycol block copolymer. In this composition ratio, sufficient hydrophilicity can be expressed and elution is suppressed. A more preferred lower limit is 20% by weight or more, and a particularly preferred lower limit is 30% by weight or more,
A more preferred upper limit is 98% by weight or less, and a particularly preferred upper limit is 97% by weight or less.

本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体のブロック構
造は、2つの該セグメントから構成されるジブロック共重合体、3つの該セグメントから
構成されるトリブロック共重合体、4つ以上の該セグメントから構成されるマルチブロッ
ク共重合体であっても構わない。また、これら2種以上のブロック共重合体の混合物であ
っても構わない。構成される各該セグメントの数平均分子量は同一であっても異なっても
構わない。
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメント間
は、高分子末端部分で直接化学的に結合される必要がある。製造するために、必要であれ
ば、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来
のセグメントを接続するためのスペーサーとして低分子化合物および/または有機官能基
を利用してもよい。低分子化合物および/または有機官能基の数平均分子量が500以下
の場合、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子
由来のセグメントの効果を低下させること無く発現できる。具体的には、反応性官能基を
有するラジカル重合開始剤を用いてスチレンを重合した後にポリエチレングリコールを縮
合した際に形成されるポリスチレン−ポリエチレングリコール間の低分子化合物などが挙
げられる。
The block structure of the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer according to the present invention is a diblock copolymer composed of two segments, a triblock copolymer composed of three segments, and four or more It may be a multi-block copolymer composed of segments. Moreover, you may be a mixture of these 2 or more types of block copolymers. The number average molecular weights of the respective segments to be constructed may be the same or different.
In the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer according to the present invention, the segment derived from the polystyrene polymer and the segment derived from the polyethylene glycol polymer need to be directly chemically bonded at the polymer terminal portion. For production, if necessary, a low molecular compound and / or an organic functional group may be used as a spacer for connecting the segment derived from the polystyrene polymer and the segment derived from the polyethylene glycol polymer. . When the number average molecular weight of the low molecular weight compound and / or the organic functional group is 500 or less, the low molecular weight compound and / or the organic functional group can be expressed without reducing the effect of the segment derived from the polystyrene polymer and the segment derived from the polyethylene glycol polymer. Specific examples include low molecular weight compounds between polystyrene and polyethylene glycol formed when polyethylene glycol is condensed after polymerizing styrene using a radical polymerization initiator having a reactive functional group.

本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体を製造する方
法の一例としては、反応性官能基を有するラジカル重合開始剤を用いる方法がある。具体
的には、カルボン酸基を有するアゾ系ラジカル重合開始剤を用い、カルボン酸基を酸塩化
物基に化学的に変換した後、スチレンをラジカル重合することで末端に酸塩化物基を有す
るポリスチレンが得られる。次いで、ポリエチレングリコールと縮合することによってポ
リスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体を得ることができる(高分子論文
集、1976年、第33巻、P131)。ポリエチレングリコールユニット含有高分子ア
ゾ重合開始剤を用いて、スチレンをラジカル重合することによってもポリスチレン−ポリ
エチレングリコールブロック共重合体を得ることができる。また、別の合成方法例として
、リビング重合を利用する方法が挙げられる。具体的には、ニトロキシド系化合物による
リビングラジカル重合を用いてスチレンの重合を行い、高分子末端にニトロキシド化合物
が結合した高分子を得られる。加水分解により高分子末端をヒドロキシル基に変換し、ポ
リエチレングリコールとのカップリング反応によりポリスチレン−ポリエチレングリコー
ルブロック共重合体を得ることができる(Polymer、1998年、第39巻、第4
号、P911)。
An example of a method for producing the polystyrene-polyethylene glycol block copolymer according to the present invention is a method using a radical polymerization initiator having a reactive functional group. Specifically, an azo radical polymerization initiator having a carboxylic acid group is used, and after chemically converting the carboxylic acid group to an acid chloride group, the terminal has an acid chloride group by radical polymerization of styrene. Polystyrene is obtained. Subsequently, a polystyrene-polyethylene glycol block copolymer can be obtained by condensation with polyethylene glycol (Polymer Papers, 1976, Vol. 33, P131). A polystyrene-polyethylene glycol block copolymer can also be obtained by radical polymerization of styrene using a polyethylene glycol unit-containing polymer azo polymerization initiator. Another example of the synthesis method is a method using living polymerization. Specifically, styrene is polymerized using living radical polymerization with a nitroxide compound to obtain a polymer in which the nitroxide compound is bonded to the polymer terminal. A polymer terminal is converted into a hydroxyl group by hydrolysis, and a polystyrene-polyethylene glycol block copolymer can be obtained by a coupling reaction with polyethylene glycol (Polymer, 1998, Vol. 39, No. 4).
No., P911).

本発明における親水化剤を用いて芳香族エーテル系高分子からなる限外濾過膜を親水化する方法は、例えば、成膜時に親水化剤をあらかじめ混合するブレンド法、親水化剤を含む溶液に膜を浸漬した後、乾燥させて親水化剤を残留させる塗布法、膜表面に親水性のアクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、アクリルアミド系モノマー等をグラフト重合する方法などが挙げられる。これらの方法を2つ以上組み合わせて行うことも可能である。芳香族エーテル系高分子に化学的変性を加えないブレンド法または塗布法が好ましく、製造面においては一段階の工程で親水化処理を行うことができるブレンド法が特に好ましい。   Examples of the method for hydrophilizing an ultrafiltration membrane made of an aromatic ether polymer using a hydrophilizing agent in the present invention include, for example, a blend method in which a hydrophilizing agent is mixed in advance at the time of film formation, and a solution containing a hydrophilizing agent. Examples thereof include a coating method in which the membrane is immersed and then dried to leave the hydrophilizing agent, and a method in which a hydrophilic acrylic monomer, methacrylic monomer, acrylamide monomer or the like is graft-polymerized on the membrane surface. It is also possible to perform a combination of two or more of these methods. A blending method or a coating method in which the aromatic ether polymer is not chemically modified is preferable, and a blending method capable of performing a hydrophilization treatment in a single step is particularly preferable in terms of production.

本発明に係わるビニルアルコール系高分子膜は、主としてビニルアルコール系高分子からなるものであるが、ビニルアルコール系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるビニルアルコール系高分子は、ポリビニルアルコールや部分アセタール化等の変性ポリビニルアルコールとエチレンやプロピレン、ビニルピロリドン、塩化ビニル、フッ化ビニル、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、イタコン酸等と共重合させた共重合体(ブロック共重合体、グラフト共重合体を含む)及びその誘導体である。その中でも、エチレン−ビニルアルコールの共重合体は疎水部エチレンに起因する特徴である安定性、耐薬品性と親水部ビニルアルコールに起因する特徴である低タンパク吸着性を兼ね備えているため好ましい。
The vinyl alcohol polymer film according to the present invention is mainly composed of a vinyl alcohol polymer, but contains other high molecular weight substances and additives as long as the characteristics of the vinyl alcohol polymer are not impaired. Also good. It is also possible to carry out by combining two or more of these polymers.
The vinyl alcohol polymer according to the present invention was copolymerized with polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol such as partial acetalization, and ethylene, propylene, vinyl pyrrolidone, vinyl chloride, vinyl fluoride, methyl methacrylate, acrylonitrile, itaconic acid, and the like. Copolymers (including block copolymers and graft copolymers) and derivatives thereof. Among them, a copolymer of ethylene-vinyl alcohol is preferable because it has both stability and chemical resistance, which are characteristics resulting from hydrophobic ethylene, and low protein adsorption, which is a characteristic resulting from hydrophilic vinyl alcohol.

本発明に係わるビニルアルコール系高分子のケン化度は、80〜100mol%、好ましくは85〜95mol%が良い。
本発明の係わるビニルアルコール系高分子鎖中のポリビニルアルコール含量は、少なくとも30重量%以上であることが好ましく、より好ましくは50重量%以上である。30重量%未満の場合は、膜の親水性が低くなる等の問題が発生するために好ましくない。
本発明に係わるビニルアルコール系高分子の重量平均分子量は、5,000〜200万であり、好ましくは1万〜90万、より好ましくは5万〜80万が良い。一般に平均分子量が100万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあてることができる。平均分子量が5,000より小さいと、膜の力学強度が低くなるため好ましくない。平均分子量が200万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
The saponification degree of the vinyl alcohol polymer according to the present invention is 80 to 100 mol%, preferably 85 to 95 mol%.
The polyvinyl alcohol content in the vinyl alcohol polymer chain according to the present invention is preferably at least 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more. If it is less than 30% by weight, it is not preferable because problems such as low hydrophilicity of the film occur.
The weight average molecular weight of the vinyl alcohol polymer according to the present invention is 5,000 to 2,000,000, preferably 10,000 to 900,000, more preferably 50,000 to 800,000. In general, a resin having an average molecular weight exceeding 1,000,000 is difficult to measure by gel permeation chromatography (GPC). Therefore, a viscosity average molecular weight by a viscosity method can be applied as a substitute. An average molecular weight of less than 5,000 is not preferable because the mechanical strength of the film is lowered. An average molecular weight exceeding 2 million is not preferable because uniform melt kneading becomes difficult.

本発明に係わるビニルアルコール系高分子膜は、分離対象物が接触する膜表面上の材質がビニルアルコール系高分子からなる膜であって、構造を保持するためには、如何なる材質から成る基材(支持体)を用いてもよい。例えば、ビニルアルコール高分子膜は、ビニルアルコール系高分子のみからなる高分子膜であってもよいが、物理的強度を高めるために他の基材(支持体)として織布又は不織布や多孔性無機体など用い、これらの基材の上で成膜することによっても、ビニルアルコール系高分子膜の製造が可能である。
本発明においては、ビニルアルコール系高分子膜に悪影響を及ぼさない範囲内で、更に付加的処理を施してもよい。付加的処理としては、例えば、架橋処理、化学的表面修飾による官能基導入などが挙げられる。
The vinyl alcohol polymer membrane according to the present invention is a membrane made of a vinyl alcohol polymer as a material on the membrane surface with which the separation object contacts, and a substrate made of any material in order to maintain the structure. (Support) may be used. For example, the vinyl alcohol polymer film may be a polymer film composed only of a vinyl alcohol polymer, but a woven or non-woven fabric or porous material may be used as another substrate (support) to increase physical strength. A vinyl alcohol polymer film can also be produced by forming an inorganic material on the base material.
In the present invention, additional treatment may be performed within a range that does not adversely affect the vinyl alcohol polymer film. Examples of the additional treatment include cross-linking treatment and functional group introduction by chemical surface modification.

本発明に係わるフッ素系高分子膜は、主としてフッ素系高分子からなるものであるが、フッ素系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるフッ素系高分子は、フッ化ビニリデンのホモ重合体や、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、およびパーフルオロメチルビニルエーテルのモノマー群から選んだ1種又は2種のモノマーとフッ化ビニリデンとの共重合体のことである。また、上記ホモ重合体および上記共重合体を混合して使用することもできる。その中でも、フッ化ビニリデンが好ましい。
The fluorine-based polymer film according to the present invention is mainly composed of a fluorine-based polymer, but may contain other high molecular weight substances and additives as long as the characteristics of the fluorine-based polymer are not impaired. It is also possible to carry out by combining two or more of these polymers.
The fluorine-based polymer according to the present invention is a homopolymer of vinylidene fluoride, one kind selected from a monomer group of hexafluoropropylene, pentafluoropropylene, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, and perfluoromethyl vinyl ether, or It is a copolymer of two types of monomers and vinylidene fluoride. Moreover, the said homopolymer and the said copolymer can also be mixed and used. Among these, vinylidene fluoride is preferable.

本発明に係わるフッ素系高分子の重量平均分子量は、5万〜500万であることが好ましく、より好ましくは10万〜200万、更に好ましくは15万〜100万である。一般に平均分子量が100万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあてることができる。平均分子量が5万より小さいと、溶融成型の際のメルトテンションが小さくなり成形性が悪くなったり、膜の力学強度が低くなったりするので好ましくない。平均分子量が500万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。   The weight average molecular weight of the fluoropolymer according to the present invention is preferably 50,000 to 5,000,000, more preferably 100,000 to 2,000,000, and further preferably 150,000 to 1,000,000. In general, a resin having an average molecular weight exceeding 1,000,000 is difficult to measure by gel permeation chromatography (GPC). Therefore, a viscosity average molecular weight by a viscosity method can be applied as a substitute. If the average molecular weight is less than 50,000, the melt tension at the time of melt molding becomes small and the moldability is deteriorated, and the mechanical strength of the film is lowered. An average molecular weight exceeding 5 million is not preferable because uniform melt-kneading becomes difficult.

生体成分の吸着による閉塞を防ぐために、膜に親水性を付与することが必要となる。親水化処理の方法としては、例えば、界面活性剤を含む溶液にフッ素系高分子膜を浸漬した後、乾燥してフッ素系高分子膜中に界面活性剤を残留させる方法、電子線やガンマ線等の放射線を照射する、あるいは過酸化物を用いることによって、フッ素系高分子膜の細孔表面に親水性のアクリル系モノマーやメタクリル系モノマー等をグラフトする方法、成膜時に親水性高分子を予め混合する方法、親水性高分子を含む溶液にフッ素系高分子膜を浸漬した後、乾燥してフッ素系高分子膜の細孔表面に親水性高分子の被膜を作る方法等が挙げられるが、親水化の永続性や親水性添加物の漏洩の可能性を考慮するとグラフト重合が最も好ましい。特に、特開昭62−179540号公報、特開昭62−258711号公報、および米国特許第4,885,086号明細書に開示された放射線グラフト重合法による親水化処理は、膜内全領域の細孔内表面に均一な親水化層を形成し得る点で好ましい。   In order to prevent clogging due to the adsorption of biological components, it is necessary to impart hydrophilicity to the membrane. Examples of the hydrophilization treatment method include, for example, a method in which a fluoropolymer film is immersed in a solution containing a surfactant and then dried to leave the surfactant in the fluoropolymer film. The method of grafting hydrophilic acrylic monomer, methacrylic monomer, etc. on the pore surface of the fluoropolymer film by irradiating the above-mentioned radiation or using a peroxide. A method of mixing, a method of immersing the fluoropolymer film in a solution containing a hydrophilic polymer, and then drying to form a hydrophilic polymer film on the pore surface of the fluoropolymer film. Graft polymerization is most preferable in consideration of the persistence of hydrophilization and the possibility of leakage of hydrophilic additives. In particular, the hydrophilic treatment by the radiation graft polymerization method disclosed in JP-A-62-2179540, JP-A-62-258711, and U.S. Pat. It is preferable in that a uniform hydrophilic layer can be formed on the surface of the pores.

本発明のグラフト重合に使用する親水性モノマーとしては、ビニル基を有する親水性モ
ノマーであれば特に限定されるものではない。好ましくは、1個のビニル基を有するモノ
マーが良い。本発明に係わる親水性モノマーとは、大気圧下で、25℃の純水に1容量%
混合させた時に均一溶解するモノマーである。例えば、ヒドロキシル基、スルホニル基、スルホン基、エステル基、アミド基、ウレタン基を有する親水性ビニルモノマー等が挙げられる。中でも、1個以上のヒドロキシル基、あるいはその前駆体となる官能基を有するビニルモノマーが好ましい。具体的には、ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールのエステル類、アリルアルコール等の不飽和結合を有するアルコール類、および酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のエノールエステル類等が挙げられる。
The hydrophilic monomer used in the graft polymerization of the present invention is not particularly limited as long as it is a hydrophilic monomer having a vinyl group. A monomer having one vinyl group is preferable. The hydrophilic monomer according to the present invention is 1% by volume in pure water at 25 ° C. under atmospheric pressure.
It is a monomer that dissolves uniformly when mixed. Examples thereof include hydrophilic vinyl monomers having a hydroxyl group, a sulfonyl group, a sulfone group, an ester group, an amide group, and a urethane group. Among these, a vinyl monomer having one or more hydroxyl groups or a functional group serving as a precursor thereof is preferable. Specifically, (meth) acrylic acid and polyhydric alcohol esters such as hydroxypropyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate, alcohols having an unsaturated bond such as allyl alcohol, and vinyl acetate and vinyl propionate. Examples include enol esters.

さらに、親水性ビニルモノマーとともに、2個以上のビニル基を有する架橋剤を用いて、グラフト重合法によって共重合させることにより、充分に親水性が付与される。
本発明に係わる使用する架橋剤は、上記親水性モノマーと共重合しうる2個以上のビニル基を有する架橋剤であり、親水性モノマーと同時に膜に接触させることにより導入する。架橋剤は、数平均分子量200以上、2,000以下であることが好ましく、より好ましくは数平均分子量250以上、1,000以下、最も好ましくは数平均分子量300以上、600以下である。架橋剤の数平均分子量が200以上、2,000以下であると、生体成分溶液の高い濾過速度が得られ好ましい。本発明においては、2個以上のビニル基を有する架橋剤であれば、いかなる架橋剤も使用できるが、親水性の架橋剤が好ましい。
Furthermore, hydrophilicity is sufficiently imparted by copolymerizing by a graft polymerization method using a hydrophilic vinyl monomer and a crosslinking agent having two or more vinyl groups.
The cross-linking agent used according to the present invention is a cross-linking agent having two or more vinyl groups that can be copolymerized with the hydrophilic monomer, and is introduced by contacting the membrane simultaneously with the hydrophilic monomer. The crosslinking agent preferably has a number average molecular weight of 200 or more and 2,000 or less, more preferably a number average molecular weight of 250 or more and 1,000 or less, and most preferably a number average molecular weight of 300 or more and 600 or less. When the number average molecular weight of the crosslinking agent is 200 or more and 2,000 or less, a high filtration rate of the biological component solution is obtained, which is preferable. In the present invention, any crosslinking agent can be used as long as it has two or more vinyl groups, but a hydrophilic crosslinking agent is preferred.

本発明で用いられる架橋剤の具体例としては、芳香族系ではジビニルベンゼン誘導体、脂肪族系ではエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート等のようなメタクリル酸系の架橋剤、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等のような(メタ)アクリル酸系の架橋剤等が挙げられる。また、トリメチロールプロパントリメタクリレートのような3個の反応性基を有する架橋剤も用いることが出来る。また、架橋剤は2種類以上の混合物も用いることが出来る。本発明において、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、またはそれらの混合物を用いることが最も好ましい。   Specific examples of the crosslinking agent used in the present invention include divinylbenzene derivatives for aromatic systems, methacrylic acid crosslinking agents such as ethylene glycol dimethacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate for aliphatic systems, ethylene glycol diacrylate, Examples include (meth) acrylic acid-based crosslinking agents such as polyethylene glycol diacrylate. A crosslinking agent having three reactive groups such as trimethylolpropane trimethacrylate can also be used. In addition, a mixture of two or more kinds of crosslinking agents can be used. In the present invention, it is most preferable to use polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, or a mixture thereof.

本発明に係わるグラフト重合法とは、ラジカルを発生させる方法であれば何ら限定しないが、例えば、放射線開始剤の添加や電離性放射線や化学反応等の手段によってフッ素系高分子膜にラジカルを生成させ、そのラジカルを開始点として、該膜にモノマーをグラフト重合させる反応である。本発明において、フッ素系高分子膜にラジカルを生成させるためにはいかなる手段も採用しうるが、膜全体に均一なラジカルを生成させるためには、電離性放射線の照射が好ましい。電離性放射線の種類としては、γ線、電子線、β線、中性子線等が利用できるが、工業規模での実施には電子線またはγ線が最も好ましい。電離性放射線はコバルト60、ストロンチウム90、およびセシウム137などの放射性同位体から、またはX線撮影装置、電子線加速器および紫外線照射装置等により得られる。   The graft polymerization method according to the present invention is not limited as long as it is a method for generating radicals. For example, radicals are generated in a fluorine-based polymer film by means such as addition of a radiation initiator, ionizing radiation or chemical reaction. Then, starting from the radical, the monomer is graft-polymerized to the film. In the present invention, any means can be employed for generating radicals in the fluorine-based polymer film, but irradiation with ionizing radiation is preferable in order to generate uniform radicals throughout the film. As types of ionizing radiation, γ rays, electron beams, β rays, neutron rays, and the like can be used, but electron beams or γ rays are most preferable for implementation on an industrial scale. The ionizing radiation is obtained from radioactive isotopes such as cobalt 60, strontium 90, and cesium 137, or by an X-ray imaging apparatus, an electron beam accelerator, an ultraviolet irradiation apparatus, or the like.

本発明に係わる電離性放射線の照射線量は、1kGyから1,000kGyまでが好ましい。1kGy未満ではラジカルが均一に生成せず、1,000kGyを越えると膜強度の低下を引き起こすことがある。グラフト重合法は一般に膜にラジカルを生成した後、ついでそれを反応性化合物と接触させる前照射法と、膜を反応性化合物と接触させた状態で膜にラジカルを生成させる同時照射法に大別される。本発明においては、いかなる方法も適用しうるが、オリゴマーの生成が少ない前照射法が最も好ましい。   The irradiation dose of ionizing radiation according to the present invention is preferably from 1 kGy to 1,000 kGy. If it is less than 1 kGy, radicals are not generated uniformly, and if it exceeds 1,000 kGy, film strength may be reduced. Graft polymerization is generally divided into two types: a pre-irradiation method in which radicals are generated on a film and then contacted with a reactive compound, and a simultaneous irradiation method in which radicals are generated on the film in a state where the film is in contact with the reactive compound. Is done. In the present invention, any method can be applied, but the pre-irradiation method in which oligomer formation is small is most preferable.

本発明では、ラジカルを生成したフッ素系高分子膜と、親水性モノマー、および、架橋剤との接触は、気相でも液相で達成されるが、本発明においては、グラフト反応が均一にすすむ液相で接触させる方法が好ましい方法である。グラフト反応をさらに均一に進めるために、親水性モノマー、および、架橋剤はあらかじめ溶媒中に溶解させてから、フッ素系高分子膜と接触させることが望ましい。親水性モノマー、および、架橋剤を溶解する溶媒としては、均一溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒として、例えば、エタノールやイソプロパノール、t−ブチルアルコール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや2−ブタノン等のケトン類、水、あるいはそれらの混合物等が挙げられる。   In the present invention, the contact between the fluorine-based polymer film that has generated radicals, the hydrophilic monomer, and the cross-linking agent can be achieved in the gas phase or in the liquid phase, but in the present invention, the graft reaction can be performed uniformly. A method of contacting in a liquid phase is a preferable method. In order to further promote the graft reaction more uniformly, it is desirable that the hydrophilic monomer and the crosslinking agent are dissolved in a solvent in advance and then contacted with the fluoropolymer film. The solvent for dissolving the hydrophilic monomer and the crosslinking agent is not particularly limited as long as it can be uniformly dissolved. Examples of such solvents include alcohols such as ethanol, isopropanol, and t-butyl alcohol, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran, ketones such as acetone and 2-butanone, water, and mixtures thereof. .

本発明に係わるグラフト重合は、親水性モノマーと架橋剤を合わせた濃度で0.3容量%〜30容量%の反応液を用い、フッ素系高分子膜1gに対して10×10-5〜100×10-53の割合で反応を行うことが望ましい。該範囲内でグラフト重合を行えば、親水化層によって孔が埋まることもなく、均一性に優れた膜が得られる。
本発明に係わるグラフト重合時の反応温度は、重合反応が起これば特に限定されるもの
ではないが、一般的に20℃から80℃までで行われる。
本発明に係わるグラフト重合は、フッ素系高分子膜と親水性モノマーを接触させる際に、親水性のモノマーは気体、液体又は溶液のいずれの状態でもよいが、均一な親水化層を形成させるためには、液体又は溶液であることが好ましく、溶液であることが特に好ましい。
In the graft polymerization according to the present invention, a reaction solution of 0.3% by volume to 30% by volume in a combined concentration of the hydrophilic monomer and the crosslinking agent is used, and 10 × 10 −5 to 100 × 100 g per 1 g of the fluoropolymer film. It is desirable to carry out the reaction at a rate of × 10 −5 m 3 . If graft polymerization is performed within this range, pores are not filled with the hydrophilic layer, and a film having excellent uniformity can be obtained.
The reaction temperature at the time of graft polymerization according to the present invention is not particularly limited as long as the polymerization reaction occurs, but it is generally carried out at 20 ° C. to 80 ° C.
In the graft polymerization according to the present invention, the hydrophilic monomer may be in any state of gas, liquid or solution when contacting the fluoropolymer film and the hydrophilic monomer, in order to form a uniform hydrophilic layer. Is preferably a liquid or a solution, particularly preferably a solution.

本発明に係わるフッ素系高分子膜は、疎水性のフッ素系高分子膜に強固な架橋構造を有する親水化層を導入することで、標的生体成分と不純物生体成分の分離を高いレベルで実現することができる。そのために、親水性モノマーに対して架橋剤を20mol%以上、1,000mol%以下の割合で用いて共重合させることが良く、好ましくは、親水性モノマーに対して架橋剤を20mol%以上、500mol%以下の割合で、さらに好ましくは親水性モノマーに対して架橋剤を30mol%以上、200mol%以下の割合で用いることが良い。   The fluoropolymer membrane according to the present invention achieves a high level separation of target biocomponents and impurity biocomponents by introducing a hydrophilic layer having a strong cross-linking structure into a hydrophobic fluoropolymer membrane. be able to. Therefore, it is preferable to perform copolymerization using a crosslinking agent in a proportion of 20 mol% or more and 1,000 mol% or less with respect to the hydrophilic monomer, and preferably, the crosslinking agent is used in an amount of 20 mol% or more and 500 mol% with respect to the hydrophilic monomer. %, And more preferably, the crosslinking agent is used in a proportion of 30 mol% or more and 200 mol% or less with respect to the hydrophilic monomer.

本発明は、フッ素系高分子膜に親水化層を導入し、標的生体成分と不純物生体成分の高い分離性能を実現する。そのために、フッ素系高分子膜にグラフトされるグラフト率は、好ましくは3%以上、50%以下、さらに好ましくは4%以上、30%以下、最も好ましくは5%以上、20%以下である。グラフト率が3%未満であると膜の親水性が不足し、タンパク質の吸着にともなう濾過速度の急激な低下を引き起こす。50%を越えると、比較的小さな孔が親水化層によって埋まってしまい、充分な濾過速度が得られない。ここで言うグラフト率とは下記式(8)で定義される値である。
グラフト率(%)=
(グラフト後の膜重量−グラフト前の膜重量)/グラフト前の膜重量×100 (8)
In the present invention, a hydrophilic layer is introduced into a fluorine-based polymer membrane to achieve a high separation performance between a target biological component and an impurity biological component. Therefore, the graft ratio grafted onto the fluoropolymer film is preferably 3% or more and 50% or less, more preferably 4% or more and 30% or less, and most preferably 5% or more and 20% or less. When the graft ratio is less than 3%, the hydrophilicity of the membrane is insufficient, causing a rapid decrease in the filtration rate accompanying protein adsorption. If it exceeds 50%, relatively small pores are filled with the hydrophilic layer, and a sufficient filtration rate cannot be obtained. Here, the graft ratio is a value defined by the following formula (8).
Graft rate (%) =
(Membrane weight after grafting−membrane weight before grafting) / membrane weight before grafting × 100 (8)

本発明に係わるフッ素系高分子膜の親水性の度合いは、接触角によって評価することができる。25℃における前進接触角および後退接触角の平均値が60度以下であることが好ましく、45度以下であることがより好ましく、更に好ましくは30度以下である。ま
た、簡便な評価法としては、フッ素系高分子膜を水と接触させた際に、膜の細孔内部に水が自発的に浸透すれば充分な親水性を持つと判断してよい。
The degree of hydrophilicity of the fluoropolymer film according to the present invention can be evaluated by the contact angle. The average value of the advancing contact angle and the receding contact angle at 25 ° C. is preferably 60 ° or less, more preferably 45 ° or less, and further preferably 30 ° or less. Further, as a simple evaluation method, it may be determined that when the fluorine-based polymer membrane is brought into contact with water, water sufficiently permeates into the pores of the membrane so that it has sufficient hydrophilicity.

本発明に係わるオレフィン系高分子膜は、主としてオレフィン系高分子からなるものであるが、オレフィン系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるオレフィン系高分子は、オレフィン類やアルケンをモノマーとして合成される高分子であり、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリ4−メチル1−ペンテンなどが挙げられる。さらに、上記ホモ重合体および上記共重合体を混合して使用する
こともできる。その中でも、ポリエチレンが好ましい。
The olefin polymer film according to the present invention is mainly composed of an olefin polymer, but may contain other high molecular weight substances and additives as long as the characteristics of the olefin polymer are not impaired. It is also possible to carry out by combining two or more of these polymers.
The olefin polymer according to the present invention is a polymer synthesized using olefins or alkenes as monomers, and examples thereof include polyethylene, polypropylene, and poly-4-methyl 1-pentene. Furthermore, the said homopolymer and the said copolymer can also be mixed and used. Among these, polyethylene is preferable.

本発明に係わるオレフィン系高分子の重量平均分子量は、5万〜500万であることが好ましく、より好ましくは10万〜200万、更に好ましくは15万〜100万である。
一般に平均分子量が100万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィ
ー(GPC)測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあて
ることができる。平均分子量が5万より小さいと、溶融成型の際のメルトテンションが小
さくなり成形性が悪くなったり、膜の力学強度が低くなったりするので好ましくない。平
均分子量が500万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
The weight average molecular weight of the olefin polymer according to the present invention is preferably 50,000 to 5,000,000, more preferably 100,000 to 2,000,000, and further preferably 150,000 to 1,000,000.
In general, a resin having an average molecular weight exceeding 1,000,000 is difficult to measure by gel permeation chromatography (GPC). Therefore, a viscosity average molecular weight by a viscosity method can be applied as a substitute. If the average molecular weight is less than 50,000, the melt tension at the time of melt molding becomes small and the moldability is deteriorated, and the mechanical strength of the film is lowered. An average molecular weight exceeding 5 million is not preferable because uniform melt-kneading becomes difficult.

生体成分の吸着による閉塞を防ぐために、膜に親水性を付与することが必要となる。親水化処理の方法としては、例えば、界面活性剤を含む溶液にオレフィン系高分子膜を浸漬した後、乾燥してオレフィン系高分子膜中に界面活性剤を残留させる方法、電子線やガンマ線等の放射線を照射する、あるいは過酸化物を用いることによって、オレフィン系高分子膜の細孔表面に親水性の(メタ)アクリル系モノマー等をグラフトする方法、成膜時に親水性高分子を予め混合する方法、親水性高分子を含む溶液にオレフィン系高分子膜を浸漬した後、乾燥してオレフィン系高分子膜の細孔表面に親水性高分子の被膜を作る方法等が挙げられるが、親水化の永続性や親水性添加物の漏洩の可能性を考慮するとグラフト重合が最も好ましい。特に、特開昭62−179540号公報、特開昭62−258711号公報、および米国特許第4,885,086号明細書に開示された放射線グラフト重合法による親水化処理は、膜内全領域の細孔内表面に均一な親水化層を形成し得る点で好ましい。   In order to prevent clogging due to the adsorption of biological components, it is necessary to impart hydrophilicity to the membrane. Examples of the hydrophilization treatment include a method in which an olefin polymer film is immersed in a solution containing a surfactant and then dried to leave the surfactant in the olefin polymer film. A method of grafting a hydrophilic (meth) acrylic monomer or the like onto the pore surface of an olefin polymer film by irradiating the above-mentioned radiation or using a peroxide. And a method of immersing the olefin polymer film in a solution containing the hydrophilic polymer and then drying to form a hydrophilic polymer film on the pore surface of the olefin polymer film. Graft polymerization is most preferable in view of the persistence of the formation and the possibility of leakage of hydrophilic additives. In particular, the hydrophilic treatment by the radiation graft polymerization method disclosed in JP-A-62-2179540, JP-A-62-258711, and U.S. Pat. It is preferable in that a uniform hydrophilic layer can be formed on the surface of the pores.

本発明のグラフト重合に使用する親水性モノマーとしては、ビニル基を有する親水性モ
ノマーであれば特に限定されるものではない。好ましくは、1個のビニル基を有するモノ
マーが良い。さらに、スルホン基、エステル基、アミド基、水酸基、スルフォニル基、ウレタン基等を含む(メタ)アクリル系モノマーが好適に使用できる。本発明に係わる親水性モノマーとは、大気圧下で、25℃の純水に1容量%混合させた時に均一溶解するモノマーである。例えば、ヒドロキシル基、スルホニル基、スルホン基、エステル基、アミド基、ウレタン基を有する親水性ビニルモノマー等が挙げられる。中でも、1個以上のヒドロキシル基、あるいはその前駆体となる官能基を有するビニルモノマーが好ましい。具体的には、ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸と多価アルコールのエステル類、アリルアルコール等の不飽和結合を有するアルコール類、および酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のエノールエステル類等が挙げられる。
The hydrophilic monomer used in the graft polymerization of the present invention is not particularly limited as long as it is a hydrophilic monomer having a vinyl group. A monomer having one vinyl group is preferable. Furthermore, a (meth) acrylic monomer containing a sulfone group, an ester group, an amide group, a hydroxyl group, a sulfonyl group, a urethane group or the like can be suitably used. The hydrophilic monomer according to the present invention is a monomer that dissolves uniformly when mixed with 1% by volume of pure water at 25 ° C. under atmospheric pressure. Examples thereof include hydrophilic vinyl monomers having a hydroxyl group, a sulfonyl group, a sulfone group, an ester group, an amide group, and a urethane group. Among these, a vinyl monomer having one or more hydroxyl groups or a functional group serving as a precursor thereof is preferable. Specifically, (meth) acrylic acid and polyhydric alcohol esters such as hydroxypropyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate, alcohols having an unsaturated bond such as allyl alcohol, and vinyl acetate and vinyl propionate. Examples include enol esters.

さらに、親水性ビニルモノマーとともに、2個以上のビニル基を有する架橋剤を用いて、グラフト重合法によって共重合させることにより、充分に親水性が付与される。
本発明に係わる使用する架橋剤は、上記親水性モノマーと共重合しうる2個以上のビニル基を有する架橋剤であり、親水性モノマーと同時に膜に接触させることにより導入する。架橋剤は、数平均分子量200以上、2,000以下であることが好ましく、より好ましくは数平均分子量250以上、1,000以下、最も好ましくは数平均分子量300以上、600以下である。架橋剤の数平均分子量が200以上、2,000以下であると、生体成分溶液の高い濾過速度が得られ好ましい。本発明においては、2個以上のビニル基を有する架橋剤であれば、いかなる架橋剤も使用できるが、親水性の架橋剤が好ましい。
ここで親水性の架橋剤とは、大気圧下で、25℃の純水に1容量%混合させた時に均一溶
解する架橋剤である。
Furthermore, hydrophilicity is sufficiently imparted by copolymerizing by a graft polymerization method using a hydrophilic vinyl monomer and a crosslinking agent having two or more vinyl groups.
The cross-linking agent used according to the present invention is a cross-linking agent having two or more vinyl groups that can be copolymerized with the hydrophilic monomer, and is introduced by contacting the membrane simultaneously with the hydrophilic monomer. The crosslinking agent preferably has a number average molecular weight of 200 or more and 2,000 or less, more preferably a number average molecular weight of 250 or more and 1,000 or less, and most preferably a number average molecular weight of 300 or more and 600 or less. When the number average molecular weight of the crosslinking agent is 200 or more and 2,000 or less, a high filtration rate of the biological component solution is obtained, which is preferable. In the present invention, any crosslinking agent can be used as long as it has two or more vinyl groups, but a hydrophilic crosslinking agent is preferred.
Here, the hydrophilic crosslinking agent is a crosslinking agent that is uniformly dissolved when mixed with 1% by volume of pure water at 25 ° C. under atmospheric pressure.

本発明で用いられる架橋剤の具体例としては、芳香族系ではジビニルベンゼン誘導体、
脂肪族系ではエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート等のようなメタクリル酸系の架橋剤、エチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジアクリレート等のような(メタ)アクリル酸系の架橋剤等が挙げられ
る。また、トリメチロールプロパントリメタクリレートのような3個の反応性基を有する
架橋剤も用いることが出来る。また、架橋剤は2種類以上の混合物も用いることが出来る
。本発明において、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール
ジアクリレート、またはそれらの混合物を用いることが、標的生体成分の透過性と不純物生体成分の除去性能の観点から最も好ましい。
Specific examples of the crosslinking agent used in the present invention include divinylbenzene derivatives in aromatic systems,
Examples of the aliphatic type include methacrylic acid-based crosslinking agents such as ethylene glycol dimethacrylate and polyethylene glycol dimethacrylate, and (meth) acrylic acid-based crosslinking agents such as ethylene glycol diacrylate and polyethylene glycol diacrylate. . A cross-linking agent having three reactive groups such as trimethylolpropane trimethacrylate can also be used. In addition, a mixture of two or more kinds of crosslinking agents can be used. In the present invention, it is most preferable to use polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol diacrylate, or a mixture thereof from the viewpoint of the permeability of the target biological component and the removal performance of the impurity biological component.

本発明に係わるグラフト重合法とは、ラジカルを発生させる方法であれば何ら限定しないが、例えば、放射線開始剤の添加や電離性放射線や化学反応等の手段によってオレフィン系高分子膜にラジカルを生成させ、そのラジカルを開始点として、該膜にモノマーをグラフト重合させる反応である。本発明において、オレフィン系高分子膜にラジカルを生成させるためにはいかなる手段も採用しうるが、膜全体に均一なラジカルを生成させるためには、電離性放射線の照射が好ましい。電離性放射線の種類としては、γ線、電子線、β線、中性子線等が利用できるが、工業規模での実施には電子線またはγ線が最も好ましい。電離性放射線はコバルト60、ストロンチウム90、およびセシウム137などの放射性同位体から、またはX線撮影装置、電子線加速器および紫外線照射装置等により得られる。   The graft polymerization method according to the present invention is not limited as long as it is a method for generating radicals. For example, radicals are generated in an olefin polymer film by means of addition of a radiation initiator, ionizing radiation, chemical reaction, or the like. Then, starting from the radical, the monomer is graft-polymerized to the film. In the present invention, any means can be employed for generating radicals in the olefin polymer film, but irradiation with ionizing radiation is preferable in order to generate uniform radicals throughout the film. As types of ionizing radiation, γ rays, electron beams, β rays, neutron rays, and the like can be used, but electron beams or γ rays are most preferable for implementation on an industrial scale. The ionizing radiation is obtained from radioactive isotopes such as cobalt 60, strontium 90, and cesium 137, or by an X-ray imaging apparatus, an electron beam accelerator, an ultraviolet irradiation apparatus, or the like.

本発明に係わる電離性放射線の照射線量は、1kGyから1,000kGyまでが好ましい。1kGy未満ではラジカルが均一に生成せず、1,000kGyを越えると膜強度の低下を引き起こすことがある。グラフト重合法は一般に膜にラジカルを生成した後、ついでそれを反応性化合物と接触させる前照射法と、膜を反応性化合物と接触させた状態で膜にラジカルを生成させる同時照射法に大別される。本発明においては、いかなる方法も適用しうるが、オリゴマーの生成が少ない前照射法が最も好ましい。   The irradiation dose of ionizing radiation according to the present invention is preferably from 1 kGy to 1,000 kGy. If it is less than 1 kGy, radicals are not generated uniformly, and if it exceeds 1,000 kGy, film strength may be reduced. Graft polymerization is generally divided into two types: a pre-irradiation method in which radicals are generated on a film and then contacted with a reactive compound, and a simultaneous irradiation method in which radicals are generated on the film in a state where the film is in contact with the reactive compound. Is done. In the present invention, any method can be applied, but the pre-irradiation method in which oligomer formation is small is most preferable.

本発明では、ラジカルを生成したオレフィン系高分子膜と、親水性モノマー、および、架橋剤との接触は、気相でも液相で達成されるが、本発明においては、グラフト反応が均一にすすむ液相で接触させる方法が好ましい方法である。グラフト反応をさらに均一に進めるために、親水性モノマー、および、架橋剤はあらかじめ溶媒中に溶解させてから、オレフィン系高分子膜と接触させることが望ましい。親水性モノマー、および、架橋剤を溶解する溶媒としては、均一溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒として、例えば、エタノールやイソプロパノール、t−ブチルアルコール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや2−ブタノン等のケトン類、水、あるいはそれらの混合物等が挙げられる。   In the present invention, the contact between the olefin polymer film that has generated radicals, the hydrophilic monomer, and the cross-linking agent can be achieved in the gas phase or in the liquid phase, but in the present invention, the graft reaction can be performed uniformly. A method of contacting in a liquid phase is a preferable method. In order to further promote the graft reaction more uniformly, it is desirable that the hydrophilic monomer and the crosslinking agent are dissolved in a solvent in advance and then contacted with the olefin polymer film. The solvent for dissolving the hydrophilic monomer and the crosslinking agent is not particularly limited as long as it can be uniformly dissolved. Examples of such solvents include alcohols such as ethanol, isopropanol, and t-butyl alcohol, ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran, ketones such as acetone and 2-butanone, water, and mixtures thereof. .

本発明に係わるグラフト重合は、親水性モノマーと架橋剤を合わせた濃度で0.3容量%〜30容量%の反応液を用い、オレフィン系高分子膜1gに対して10×10-5〜100×10-53の割合で反応を行うことが望ましい。該範囲内でグラフト重合を行えば、親水化層によって孔が埋まることもなく、均一性に優れた膜が得られる。
本発明に係わるグラフト重合時の反応温度は、重合反応が起これば特に限定されるもの
ではないが、一般的に20℃から80℃までで行われる。
本発明に係わるグラフト重合は、オレフィン系高分子膜と親水性のモノマーを接触させる際に、親水性のモノマーは気体、液体又は溶液のいずれの状態でもよいが、均一な親水化層を形成させるためには、液体又は溶液であることが好ましく、溶液であることが特に好ましい。
The graft polymerization according to the present invention uses a reaction solution of 0.3% by volume to 30% by volume with a concentration of a hydrophilic monomer and a cross-linking agent, and 10 × 10 −5 to 100 with respect to 1 g of the olefin polymer membrane. It is desirable to carry out the reaction at a rate of × 10 −5 m 3 . If graft polymerization is performed within this range, pores are not filled with the hydrophilic layer, and a film having excellent uniformity can be obtained.
The reaction temperature at the time of graft polymerization according to the present invention is not particularly limited as long as the polymerization reaction occurs, but it is generally carried out at 20 ° C. to 80 ° C.
In the graft polymerization according to the present invention, when the olefin polymer film and the hydrophilic monomer are brought into contact with each other, the hydrophilic monomer may be in any state of gas, liquid or solution, but forms a uniform hydrophilic layer. For this purpose, a liquid or a solution is preferable, and a solution is particularly preferable.

本発明に係わるオレフィン系高分子膜は、疎水性のオレフィン系高分子膜に強固な架橋構造を有する親水化層を導入することで、標的生体成分と不純物生体成分の分離を高いレベルで実現することができる。そのために、親水性モノマー、に対して架橋剤を20mol%以上、1,000mol%以下の割合で用いて共重合させることが良く、好ましくは、親水性モノマーに対して架橋剤を20mol%以上、500mol%以下の割合で、さらに好ましくは親水性モノマーに対して架橋剤を30mol%以上、200mol%以下の割合で用いることが良い。   The olefin polymer membrane according to the present invention achieves a high level separation of the target biological component and the impurity biological component by introducing a hydrophilic layer having a strong cross-linked structure into the hydrophobic olefin polymer membrane. be able to. Therefore, it is preferable to perform copolymerization using a crosslinking agent in a proportion of 20 mol% or more and 1,000 mol% or less with respect to the hydrophilic monomer, and preferably 20 mol% or more of the crosslinking agent with respect to the hydrophilic monomer, The crosslinking agent may be used in a proportion of 500 mol% or less, more preferably 30 mol% or more and 200 mol% or less with respect to the hydrophilic monomer.

本発明は、オレフィン系高分子膜に親水化層を導入し、標的生体成分と不純物生体成分の高い分離性能を実現する。そのために、オレフィン系高分子膜にグラフトされるグラフト率は、好ましくは3%以上、50%以下、さらに好ましくは4%以上、30%以下、最も好ましくは5%以上、20%以下である。グラフト率が3%未満であると膜の親水性が不足し、タンパク質の吸着にともなう濾過速度の急激な低下を引き起こす。50%を越えると、比較的小さな孔が親水化層によって埋まってしまい、充分な濾過速度が得られない。ここで言うグラフト率とは下記式(9)で定義される値である。
グラフト率(%)=
(グラフト後の膜重量−グラフト前の膜重量)/グラフト前の膜重量×100 (9)
The present invention introduces a hydrophilized layer into an olefin polymer membrane to achieve a high separation performance between the target biological component and the impurity biological component. Therefore, the graft ratio grafted on the olefin polymer film is preferably 3% or more and 50% or less, more preferably 4% or more and 30% or less, and most preferably 5% or more and 20% or less. When the graft ratio is less than 3%, the hydrophilicity of the membrane is insufficient, causing a rapid decrease in the filtration rate accompanying protein adsorption. If it exceeds 50%, relatively small pores are filled with the hydrophilic layer, and a sufficient filtration rate cannot be obtained. Here, the graft ratio is a value defined by the following formula (9).
Graft rate (%) =
(Membrane weight after grafting−membrane weight before grafting) / membrane weight before grafting × 100 (9)

本発明に係わるオレフィン系高分子膜の親水性の度合いは、接触角によって評価することができる。25℃における前進接触角および後退接触角の平均値が60度以下であることが好ましく、45度以下であることがより好ましく、更に好ましくは30度以下である。また、簡便な評価法としては、オレフィン系高分子膜を水と接触させた際に、膜の細孔内部に水が自発的に浸透すれば充分な親水性を持つと判断してよい。   The degree of hydrophilicity of the olefin polymer film according to the present invention can be evaluated by the contact angle. The average value of the advancing contact angle and the receding contact angle at 25 ° C. is preferably 60 degrees or less, more preferably 45 degrees or less, and still more preferably 30 degrees or less. In addition, as a simple evaluation method, when the olefin polymer membrane is brought into contact with water, it may be determined that the membrane has sufficient hydrophilicity if water spontaneously permeates into the pores of the membrane.

本発明に係わる(メタ)アクリル系高分子膜は特に限定されるものではなく、(メタ)アクリル系高分子の例としては、下記式(10)で表されるものが挙げられる。
[化10]
(式中、R17およびR18は炭素数1〜14のアルキル基またはアラルキル基を表す。
アルキル基の水素原子またはアラルキル基の水素原子は炭素数1〜10のアルコキシ基に
よって置換されていてもよい。式中vおよびwは繰り返し単位を表す。)
その中でも、ポリ(メタ)アクリル酸やポリ(メタ)アクリル酸エステルなど用いるこ
とができる。好ましくはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポ
リアクリル酸エチル、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルおよびこれら
2つ以上組み合わせた共重合体が良い。必要に応じて高分子末端および/または主鎖中に
エステル化、エーテル化、エポキシ化、スルフォニル化など各種変性を実施することができる。
The (meth) acrylic polymer film according to the present invention is not particularly limited, and examples of the (meth) acrylic polymer include those represented by the following formula (10).
[Chemical Formula 10]
(Wherein, R 17 and R 18 represents an alkyl group or an aralkyl group having 1 to 14 carbon atoms.
The hydrogen atom of the alkyl group or the hydrogen atom of the aralkyl group may be substituted with an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. In the formula, v and w represent repeating units. )
Among them, poly (meth) acrylic acid and poly (meth) acrylic acid ester can be used. Preferred are polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, and a copolymer of two or more thereof. Various modifications such as esterification, etherification, epoxidation, and sulfonylation can be performed on the polymer terminal and / or main chain as necessary.

本発明に係わる(メタ)アクリル系高分子膜は、主としてポリ(メタ)アクリル酸エステルからなるものであるが、ポリ(メタ)アクリル酸エステルの特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係る(メタ)アクリル系高分子の重量平均分子量は、5,000〜100万を用いることができる。好ましくは、1万〜50万であり、さらに好ましくは2万〜30万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
The (meth) acrylic polymer film according to the present invention is mainly composed of poly (meth) acrylic acid ester, but other high molecular weight substances and additives are added within the range that does not impair the properties of poly (meth) acrylic acid ester. You may contain the thing. It is also possible to carry out by combining two or more of these polymers.
As the weight average molecular weight of the (meth) acrylic polymer according to the present invention, 5,000 to 1,000,000 can be used. Preferably, it is 10,000-500,000, More preferably, it is the range of 20,000-300,000. Within this range, sufficient strength and film formability can be obtained.

本発明においては、(メタ)アクリル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコントロールするためと、親水性を付与するために、親水性高分子が用いられることが好ましい。親水性高分子としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリ−N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。中でも、ポリビニルピロリドンは、(メタ)アクリル系高分子との相溶性がよく、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a hydrophilic polymer together with the (meth) acrylic polymer in order to control the pore size of the membrane and to impart hydrophilicity. Examples of the hydrophilic polymer include polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer, polyvinyl alcohol, poly (meth) acrylamide, poly-N, N-dimethyl (meth) acrylamide, Examples thereof include poly-N-isopropyl (meth) acrylamide, polyhydroxy acrylate, polyhydroxy methacrylate, carboxymethyl cellulose, starch, corn starch, polychitosan, and polychitin. Among them, polyvinyl pyrrolidone is particularly preferable for improving the hydrophilicity of the entire film because of its good compatibility with (meth) acrylic polymers.

本発明で係わる、(メタ)アクリル系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は1,000〜200万を用いることができる。好ましくは5,000〜150万以下であり、さらに好ましくは5,000〜120万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではBASF社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が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。   The weight average molecular weight of the hydrophilic polymer that imparts hydrophilicity to the (meth) acrylic polymer film according to the present invention may be 1,000 to 2,000,000. Preferably it is 5,000 to 1,500,000 or less, More preferably, it is the range of 5,000 to 1,200,000. For example, various grades of polyvinyl pyrrolidone are commercially available from BASF and have a weight average molecular weight of 9,000 (K17), and similarly 45,000 (K30), 450,000 (K60), 900,000. (K80) and 1,200,000 (K90) are preferably used, and in order to obtain the intended use, characteristics, and structure, each may be used alone or in combination of two or more. .

本発明に係わる、(メタ)アクリロニトリル系膜は特に限定されるものではなく、(メタ)アクリロニトリル系高分子の例としては、下記式(11)で表されるものが挙げられる。
[化11]
(式中、R19およびR20は、水素またはメチル基を表す。R21は炭素数1〜14のアルキル基またはアラルキル基を表す。アルキル基の水素原子またはアラルキル基の水素原子は、炭素数1〜10のアルコキシ基によって置換されていてもよい。式中xおよびyは繰り返し単位を表す。)
その中でも、ポリ(メタ)アクリロニトリルやポリ(メタ)アクリロニトリル酸エステ
ルなど用いることができる。好ましくはポリアクリロニトリル、ポリメタアクリロニトリ
ルが良い。
The (meth) acrylonitrile film according to the present invention is not particularly limited, and examples of the (meth) acrylonitrile polymer include those represented by the following formula (11).
[Chemical 11]
(In the formula, R 19 and R 20 represent hydrogen or a methyl group. R 21 represents an alkyl group or an aralkyl group having 1 to 14 carbon atoms. The hydrogen atom of the alkyl group or the hydrogen atom of the aralkyl group represents a carbon number. (It may be substituted by an alkoxy group of 1 to 10. In the formula, x and y represent repeating units.)
Among these, poly (meth) acrylonitrile, poly (meth) acrylonitrile acid ester, and the like can be used. Polyacrylonitrile and polymethacrylonitrile are preferable.

本発明に係わる(メタ)アクリロニトリル系高分子を構成するモノマー組成は、(メタ
)アクリロニトリル含量が少なくとも50重量%、好ましくは60重量%〜100重量%
であり、(メタ)アクリロニトリルに対して共重合性を有するビニル化合物の一種又は二
種以上の含量が50重量%以下、好ましくは0重量%〜40重量%以下である。上記ビニ
ル化合物としては、(メタ)アクリロニトリルに対して共重合性を有する公知の化合物で
あれば良く、特に限定されないが、好ましい共重合成分としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、酢酸ビニル、(メタ)アクリルスルホン酸ソーダ、p(パラ)−スチレンスルホン酸ソーダ、ヒドロキシエチルメタクリレート、メタアクリル酸エチルトリエチルアンモニウムクロライド、メタアクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロライド、ビニルピロリドン等を例示することができる。例えば、アクリロニトリル−アクリル酸メチル−PVP共重合体などが挙げられる。
必要に応じて高分子末端および/または主鎖中にエステル化、エーテル化、エポキシ化
、スルフォニル化など各種変性を実施することができる。
The monomer composition constituting the (meth) acrylonitrile polymer according to the present invention has a (meth) acrylonitrile content of at least 50% by weight, preferably 60% to 100% by weight.
The content of one or more vinyl compounds copolymerizable with (meth) acrylonitrile is 50% by weight or less, preferably 0% by weight to 40% by weight. The vinyl compound is not particularly limited as long as it is a known compound having copolymerizability with (meth) acrylonitrile, and preferred copolymer components include methyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid. Examples include ethyl, vinyl acetate, sodium (meth) acrylic sulfonate, p (para) -styrene sulfonic acid soda, hydroxyethyl methacrylate, ethyl triethylammonium methacrylate, ethyl trimethylammonium methacrylate, and vinylpyrrolidone. Can do. Examples thereof include acrylonitrile-methyl acrylate-PVP copolymer.
Various modifications such as esterification, etherification, epoxidation, and sulfonylation can be performed on the polymer terminal and / or main chain as necessary.

本発明に係わる(メタ)アクリロニトリル系高分子膜は、主として(メタ)アクリロニトリル系高分子からなるものであるが、(メタ)アクリロニトリル系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わる(メタ)アクリロニトリル系高分子の重量平均分子量は、5,000〜100万を用いることができる。好ましくは、1万〜50万であり、さらに好ましくは2万〜30万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
The (meth) acrylonitrile-based polymer film according to the present invention is mainly composed of a (meth) acrylonitrile-based polymer, but other high molecular weight substances and additives are added within the range not impairing the properties of the (meth) acrylonitrile-based polymer. You may contain the thing. It is also possible to carry out by combining two or more of these polymers.
The weight average molecular weight of the (meth) acrylonitrile polymer according to the present invention may be 5,000 to 1,000,000. Preferably, it is 10,000-500,000, More preferably, it is the range of 20,000-300,000. Within this range, sufficient strength and film formability can be obtained.

本発明においては、(メタ)アクリロニトリル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコ
ントロールするためと、親水性を付与するために、親水性高分子が用いられることが好ま
しい。親水性高分子としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレン
グリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポ
リ−N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ポリ−N−イソプロピル(メタ)アクリ
ルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメ
チルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。
中でも、ポリビニルピロリドンは、(メタ)アクリロニトリル系高分子との相溶性がよく
、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。
In the present invention, it is preferable to use a hydrophilic polymer together with the (meth) acrylonitrile polymer in order to control the pore size of the membrane and to impart hydrophilicity. Examples of hydrophilic polymers include polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer, polyvinyl alcohol, poly (meth) acrylamide, poly-N, N-dimethyl (meth) acrylamide, Examples thereof include poly-N-isopropyl (meth) acrylamide, polyhydroxy acrylate, polyhydroxy methacrylate, carboxymethyl cellulose, starch, corn starch, polychitosan, and polychitin.
Among them, polyvinylpyrrolidone is particularly preferable in terms of improving compatibility with the (meth) acrylonitrile polymer and enhancing the hydrophilicity of the entire film.

本発明で係わる(メタ)アクリロニトリル系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は1,000〜200万を用いることができる。好ましくは5,000〜150万以下であり、さらに好ましくは5,000〜120万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではBASF社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が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。   The weight average molecular weight of the hydrophilic polymer imparting hydrophilicity to the (meth) acrylonitrile-based polymer film according to the present invention can be 1,000 to 2,000,000. Preferably it is 5,000 to 1,500,000 or less, More preferably, it is the range of 5,000 to 1,200,000. For example, various grades of polyvinyl pyrrolidone are commercially available from BASF and have a weight average molecular weight of 9,000 (K17), and similarly 45,000 (K30), 450,000 (K60), 900,000. (K80) and 1,200,000 (K90) are preferably used, and in order to obtain the intended use, characteristics, and structure, each may be used alone or in combination of two or more. .

ポリペプチドの精製において、アフィニティクロマトグラフィー精製工程は必須な工程となっている。特に、プロテインAなどをリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィーが利用されている。その分離原理は、リガンドに対する免疫グロブリンとその他の生体成分の特異的相互作用を利用して分離している。具体的には、免疫グロブリンや夾雑蛋白質、糖鎖、核酸を含む生体成分をアフィニティクロマトグラフィーに通し、免疫グロブリンだけを固定化したリガンドに特異的に結合させる。この特異的に結合した免疫グロブリンを、低いpH、高いpH、高い塩、競合リガンドなどを用いて固定リガンドからはずし、回収することで精製された免疫グロブリンが得られる。
しかしながら、アフィニティクロマトグラフィー精製工程の問題点は、リガンドから免疫グロブリンを溶離するために低いpHや高い塩に接触させることが必要となるため、免疫グロブリン自体を凝集させ、2量体以上の免疫グロブリン凝集体が副生させることや、リガンド自体(例えば、プロテインA)が溶出し、免疫グロブリンと複合凝集体を形成することである。
行った後、本発明に係わる分離方法を行うことによって該凝集体や該複合体を除去し、免疫グロブリンを十分に精製することができる。
In the purification of polypeptides, the affinity chromatography purification step is an essential step. In particular, affinity chromatography using protein A or the like as a ligand is used. The separation principle is based on the specific interaction between the immunoglobulin and other biological components for the ligand. Specifically, biological components including immunoglobulins, contaminating proteins, sugar chains, and nucleic acids are passed through affinity chromatography to specifically bind only to the immobilized immunoglobulin. The specifically bound immunoglobulin is removed from the immobilized ligand using a low pH, high pH, high salt, competitive ligand, etc., and recovered to obtain a purified immunoglobulin.
However, the problem with the affinity chromatography purification step is that it requires contact with a low pH or a high salt in order to elute the immunoglobulin from the ligand. Aggregates are by-produced, and the ligand itself (for example, protein A) is eluted to form a complex aggregate with the immunoglobulin.
Then, by performing the separation method according to the present invention, the aggregate and the complex can be removed, and the immunoglobulin can be sufficiently purified.

本発明に係わるプロテインAとは、天然の供給源から回収されたプロテインA、合成的に生成されたプロテインA(例えば、ペプチド合成によって、または組換え技術によって)、およびCH2/CH3領域(例えば、Fc領域)を有するタンパク質に結合する能力を保持するそれらの改変体を包含する。プロテインAは、Repligen、PharmaciaおよびFermatechから商業的に購入できる。プロテインAは、一般に、固相支持体材料にリガンドとして固定される。さらにプロテインAカラムとは、プロテインAが共有結合するクロマトグラフィー固体支持体マトリックスを含むアフィニティクロマトグラフィー樹脂またはカラムを示す。また、プロテインA以外のアフィニティクロマトグラフィーのリガンドとしては、プロテインL、プロテインGなどが挙げられる。これらのプロテインLおよびプロテインGについても、天然の供給源から回収されたもの、合成的に生成されたもの(例えば、ペプチド合成、または、組換え技術によって)、およびCH2/CH3領域(例えば、Fc領域)を有するタンパク質に結合する能力を保持するそれらの改変体を包含する。さらに、プロテインA、プロテインLおよびプロテインGを組み合わせて作成されたアフィニティクロマトグラフィー樹脂またはカラムを用いたアフィニティグラフィー精製方法も含有する。   Protein A according to the present invention includes protein A recovered from natural sources, synthetically produced protein A (eg, by peptide synthesis or by recombinant techniques), and CH2 / CH3 regions (eg, And variants thereof that retain the ability to bind to proteins having the Fc region). Protein A can be purchased commercially from Repligen, Pharmacia and Fermate. Protein A is generally immobilized as a ligand on a solid support material. Furthermore, protein A column refers to an affinity chromatography resin or column containing a chromatographic solid support matrix to which protein A is covalently bonded. Examples of affinity chromatography ligands other than protein A include protein L and protein G. These protein L and protein G are also those recovered from natural sources, synthetically produced (eg, by peptide synthesis or recombinant techniques), and CH2 / CH3 regions (eg, Fc And variants thereof that retain the ability to bind to a protein having a region. Furthermore, an affinity chromatography purification method using an affinity chromatography resin or column prepared by combining protein A, protein L and protein G is also included.

本発明の限外濾過膜の膜厚は、好ましくは15〜2,000μm、更に好ましくは15〜1,000μm、最も好ましくは20〜500μmである。膜厚が15μm未満であると限外濾過膜の強度が不充分になる傾向があり好ましくない。また、2,000μmを超えると標的生体成分の透過性能が不充分となる傾向があり好ましくない。
本発明に係わる限外濾過膜の構造は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量を満足するためには中空糸や平膜の片面、両面、あるいは、内面に緻密層を有する傾斜構造が好ましい。
The thickness of the ultrafiltration membrane of the present invention is preferably 15 to 2,000 μm, more preferably 15 to 1,000 μm, and most preferably 20 to 500 μm. If the film thickness is less than 15 μm, the strength of the ultrafiltration membrane tends to be insufficient, such being undesirable. On the other hand, if it exceeds 2,000 μm, the permeation performance of the target biological component tends to be insufficient, which is not preferable.
The structure of the ultrafiltration membrane according to the present invention is not particularly limited as long as the fractionation performance can be expressed. However, in order to satisfy the high fractionation performance and the high throughput of the target biological component, a hollow fiber or a flat membrane is used. An inclined structure having a dense layer on one surface, both surfaces, or the inner surface is preferable.

本発明に係わる限外濾過膜の緻密層の構造は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量を満足するためには、緻密層を形成するポリマー粒子の直径は100nm以下が好ましく、60nm以下が更に好ましく、30nm以下が特に好ましい。相分離を用いた限外濾過膜の場合、相分離初期にポリマー粒子が多数形成され相分離の進行に伴ってポリマー粒子が成長して連結し緻密層が形成される。ここで言うポリマー粒子とは成長して連結したポリマー擬似粒子のことを言う。
本発明に係わる限外濾過膜の中空糸、平膜の表面、あるいは、内面に緻密な層を有している場合、その緻密層の厚みは、生体成分溶液の透過を向上させるために通常100μm以下、好ましくは10μm以下、さらに好ましくは1μm以下、特に好ましくは0.5μm以下、最も好ましくは0.2μm以下が良い。
The structure of the dense layer of the ultrafiltration membrane according to the present invention is not particularly limited as long as the fractionation performance can be expressed, but in order to satisfy the high fractionation performance and the high throughput of the target biological component, The diameter of the polymer particles forming the layer is preferably 100 nm or less, more preferably 60 nm or less, and particularly preferably 30 nm or less. In the case of an ultrafiltration membrane using phase separation, a large number of polymer particles are formed at the initial stage of phase separation, and the polymer particles grow and connect with the progress of phase separation to form a dense layer. The polymer particles referred to here are polymer pseudo-particles that are grown and connected.
When the ultrafiltration membrane according to the present invention has a dense layer on the hollow fiber, flat membrane surface, or inner surface, the thickness of the dense layer is usually 100 μm in order to improve the permeation of the biological component solution. The thickness is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, particularly preferably 0.5 μm or less, and most preferably 0.2 μm or less.

本発明に係わる限外濾過膜は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液を用いて特別な条件で処理することにより膜表面に極めて選択透過性の高いケーク層が形成される。このケーク層の性能に該ポリマー擬似粒子の直径が極めて重要な役割を果たしている。   The ultrafiltration membrane according to the present invention is highly selected on the membrane surface by treating under special conditions using a biological component solution containing a target biological component and a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of the target biological component. A highly permeable cake layer is formed. The diameter of the polymer pseudoparticle plays an extremely important role in the performance of the cake layer.

本発明に係わる限外濾過膜の空孔率は、30〜95%であることが好ましく、更に好ま
しくは40〜90%、最も好ましくは50〜85%である。空孔率が30%未満であると
濾過速度が不充分となり、95%を超えると限外濾過膜の強度が不充分となることから好ましくない。空孔率は、膜の断面積および長さから求めた見かけ体積と該膜の重量および膜素材の真密度から求めた数値である。
The porosity of the ultrafiltration membrane according to the present invention is preferably 30 to 95%, more preferably 40 to 90%, and most preferably 50 to 85%. If the porosity is less than 30%, the filtration rate becomes insufficient, and if it exceeds 95%, the strength of the ultrafiltration membrane becomes insufficient. The porosity is a numerical value obtained from the apparent volume obtained from the cross-sectional area and length of the membrane, the weight of the membrane, and the true density of the membrane material.

本発明に係わる限外濾過膜の形状は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、例えば、中空糸状、平膜状、チューブ状等、種々の形状を用いることができるが、体積に比して濾過有効膜面積の大きい中空糸状が有効である。
本発明に係わる限外濾過膜の膜表面構造についてはとくに制限はなく、円形、楕円形等の単独孔や連続的に繋がった連続孔、網状微細孔、スリット状微細孔等が挙げられる。
The shape of the ultrafiltration membrane according to the present invention is not particularly limited as long as the fractionation performance can be expressed.For example, various shapes such as a hollow fiber shape, a flat membrane shape, and a tube shape can be used. A hollow fiber shape having a large filtration effective membrane area compared to the volume is effective.
The membrane surface structure of the ultrafiltration membrane according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include single holes such as a circle and an ellipse, continuous holes continuously connected, net-like fine holes, slit-like fine holes, and the like.

本発明における限外濾過膜とは、分離対象物が接触する膜表面が限外濾過膜であれば良く、構造を保持するためには、如何なる材質から成る基材(支持体)を用いてもよい。例えば、物理的強度を高めるために他の基材(支持体)として織布又は不織布や多孔性無機体など用い、これらの基材の上に限外濾過膜を成型した膜などが挙げられる。   The ultrafiltration membrane in the present invention may be an ultrafiltration membrane as long as the surface of the membrane to be contacted with an object to be separated. In order to maintain the structure, a substrate (support) made of any material can be used. Good. For example, a woven fabric, a nonwoven fabric, a porous inorganic material or the like is used as another base material (support) to increase physical strength, and a membrane obtained by molding an ultrafiltration membrane on these base materials.

一般に、濾過方法としてクロスフロー濾過とデッドエンド濾過が汎用濾過法として実施
されている。クロスフロー濾過とは、微細粒子等が含まれる被処理液を膜に供給しつつ濾
過して、異径の微粒子を分離するものである。膜面に堆積する微粒子(ゲル層)を微粒子
溶液の平行流による剪断力にて掻き取りながら、安定したゲル層の状態を長期にわたって
維持することで、分離性能を維持しようとするものである。一方、デッドエンド濾過は、
膜面に対して垂直に蛋白溶液を流すため、膜表面に堆積物が蓄積し、濾過時間と共に透過
抵抗が次第に増加し、透過蛋白濃度が変化してしまう。垂直濾過やノーマル濾過とも呼称
される。
In general, cross-flow filtration and dead-end filtration are performed as general-purpose filtration methods as filtration methods. Cross-flow filtration is a process in which a liquid to be treated containing fine particles is filtered while being supplied to a membrane to separate fine particles having different diameters. While the fine particles (gel layer) deposited on the membrane surface are scraped off by the shearing force generated by the parallel flow of the fine particle solution, the stable performance of the gel layer is maintained over a long period of time to maintain the separation performance. On the other hand, dead-end filtration
Since the protein solution is allowed to flow perpendicularly to the membrane surface, deposits accumulate on the membrane surface, the permeation resistance gradually increases with the filtration time, and the permeation protein concentration changes. Also called vertical filtration or normal filtration.

本発明に係わるクロスフロー濾過とは、膜面に対して平行に蛋白溶液を流し、せん断力
により膜表面に堆積する物を押し流すことで、動的平衡が成立し一定の蛋白濃度を形成し
連続運転を可能にする濾過方式である。十字流濾過、平行濾過やタンジェンシャルフロー
濾過とも呼称される。
Cross-flow filtration according to the present invention is a method in which a protein solution is allowed to flow parallel to the membrane surface, and a material deposited on the membrane surface is pushed away by shearing force, thereby establishing a dynamic equilibrium and forming a constant protein concentration. This is a filtration system that enables operation. It is also called cross flow filtration, parallel filtration or tangential flow filtration.

本発明に係わる標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体とを併せた生体成分濃度は、分画性能を発現させることができる1〜150g/Lが良く、好ましくは5〜100g/L、さらに好ましくは5〜50g/Lが良い。また、標的生体成分の2量体と標的生体成分の濃度比(標的生体成分の2量体濃度/標的生体成分濃度)は、通常、0.2以下、好ましくは0.1以下である。
本発明に係わる少なくとも標的生体成分の2量体と標的生体成分を併せた濃度の下限は、1g/L以上、好ましくは5g/L以上である。該濃度が1g/L未満の場合には、分画性能が急激に低下する。
一方、逆に150g/Lを超える高濃度の場合は、膜閉塞のため標的生体成分の透過率が明らかに低下する。
少なくとも標的生体成分の2量体と標的生体成分を併せた濃度が上記の特別な範囲においてのみ極めて選択透過性の高いケーク層が形成されるため、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量が達成される。よって、濃度の上限は150g/L以下、好ましくは100g/L以下、さらに好ましくは50g/L以下が良い。
The biocomponent concentration of the target biocomponent according to the present invention and at least the dimer of the target biocomponent is preferably 1 to 150 g / L, preferably 5 to 100 g / L, capable of expressing fractionation performance. More preferably, 5-50 g / L is good. The concentration ratio of the target biocomponent dimer to the target biocomponent (dimer concentration of target biocomponent / target biocomponent concentration) is usually 0.2 or less, preferably 0.1 or less.
The lower limit of the concentration of at least the target biocomponent dimer and the target biocomponent according to the present invention is 1 g / L or more, preferably 5 g / L or more. When the concentration is less than 1 g / L, the fractionation performance is rapidly reduced.
On the other hand, when the concentration is higher than 150 g / L, the transmissivity of the target biological component is clearly reduced due to membrane blockage.
Since a cake layer with extremely high permselectivity is formed only when the concentration of the dimer of the target biological component and the target biological component is at least in the special range described above, high fractionation performance and high throughput of the target biological component Is achieved. Therefore, the upper limit of the concentration is 150 g / L or less, preferably 100 g / L or less, and more preferably 50 g / L or less.

本発明に係わる線速とは、膜面に対して平行流れる溶液の速度である。線速は、分画性能を発現させることができれば特に限定されるものではないが、例えば、1〜200cm/秒が挙げられ、好ましくは10〜100cm/秒が良い。濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持するのが好ましい。また濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブレン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持するのが特に好ましい。   The linear velocity according to the present invention is the velocity of the solution flowing parallel to the film surface. The linear velocity is not particularly limited as long as the fractionation performance can be expressed. For example, the linear velocity is 1 to 200 cm / second, preferably 10 to 100 cm / second. It is preferred to maintain the filtration flow rate at a level that exceeds the flow rate at the transition point. Further, it is particularly preferable to maintain the filtration flow rate at a level exceeding the flow rate at the transition point, and further maintain the filtration transmembrane pressure at a level exceeding the transmembrane pressure at the flow rate transition point.

本発明に係わる濾過圧力は、分画性能を発現させることができれば特に限定されるもの
ではないが、高い処理量を達成するためには転移点の圧力(TPM:トランスメンブレン
圧)を越える圧力で実施することが好ましい。
転移点とは、以下のように求められる流動率対TMP曲線の所定の点を意味する。流動
率(Jf)対TMPの実験値を、入口および出口TMPが互いの±10%である短路長モ
ジュールかまたは再循環濾液を用いて同じ条件が得られる完全長モジュールにおいて集め
る。その実験値を下記式(12)により得られる曲線にあてはめる。
Jf=Jmax×TMP/(k+TMP) (12)
(式中、Jmax(漸近値)およびkは1/Jf対1/TMPの直線回帰により決定し、
これによりk/Jmaxの勾配と1/Jmaxの切片が得られる)
次に、転移点は以下の基準によりグラフから求められる。Jf=Jmaxと式(12)により得られる曲線に対する原点を通る接線(接線はJf=Jmax×TMP/k)のインターセプトを求める。次に、インターセプトを通っておよび上記曲線上の接線に垂直に直線を引く。この後者の直線および曲線の交点により、転移点が定義される。
数学的には、この転移点(Jf)は下記式(13)となる。
(Jmax−Jf=−Jmax×k(Jmax−2Jf) (13)
The filtration pressure according to the present invention is not particularly limited as long as the fractionation performance can be expressed. However, in order to achieve a high throughput, the pressure exceeds the pressure at the transition point (TPM: transmembrane pressure). It is preferable to implement.
The transition point means a predetermined point on the flow rate vs. TMP curve obtained as follows. Experimental values of flow rate (Jf) vs. TMP are collected in short path length modules where the inlet and outlet TMP are ± 10% of each other or in full length modules where the same conditions are obtained using recirculated filtrate. The experimental value is applied to the curve obtained by the following equation (12).
Jf = Jmax × TMP / (k + TMP) (12)
(Where Jmax (asymptotic value) and k are determined by linear regression of 1 / Jf vs. 1 / TMP;
(This gives a slope of k / Jmax and an intercept of 1 / Jmax)
Next, the transition point is determined from the graph according to the following criteria. An intercept of a tangent line passing through the origin with respect to the curve obtained by Jf = Jmax and Expression (12) (tangent line is Jf = Jmax × TMP / k) is obtained. A straight line is then drawn through the intercept and perpendicular to the tangent on the curve. The transition point is defined by the intersection of this latter straight line and curve.
Mathematically, this transition point (Jf * ) is expressed by the following formula (13).
(Jmax−Jf * ) 4 = −Jmax × k 2 (Jmax−2Jf * ) (13)

特許文献1においては、分子量比が10倍未満の標的生体成分と不純物生体成分を分離するため、TMP以下の圧力で濾過することが必須であると記載されているが、TMP以下では、濾過速度、すなわち処理量が小さくなる問題がある。
しかしながら、本発明の分離方法では、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分をTMPより高い圧力で濾過を行っても分離性能が維持することができ、さらに、濾過速度、すなわち処理量も大きいものである。
Patent Document 1 describes that in order to separate a target biological component and an impurity biological component having a molecular weight ratio of less than 10 times, it is essential to filter at a pressure equal to or lower than TMP. That is, there is a problem that the processing amount becomes small.
However, in the separation method of the present invention, the separation performance can be maintained even when a high molecular weight impurity biological component including a target biological component and at least a dimer of the target biological component is filtered at a pressure higher than TMP. The filtration rate, that is, the throughput is also large.

本発明に記載のクロスフロー濾過中の生体成分の濃度変化は、膜閉塞や分画性能の低下
などが起こらなければ何ら限定はしないが、濾過前の標的生体成分の濃度を100とした時、50〜200であることが好ましく、より好ましくは70〜150、さらに好ましくは80〜120である。特に、生体成分濃度を実質的に一定に維持しながら、クロスフロー濾過することがより好ましい。短時間で高い分画性能と透過性能を達成するためには、生体成分溶液の濃度を一定濃度で濾過(定濃度濾過)することが好ましい。ここで示す「濃度を実質一定に維持しながら」とは、「濃度を軽微な変動にとどめながら」と同意である。例えば、操作や装置で濃度をコントロール時に起こる軽微な濃度変動などが含まれる。しかしながら、濾過後半で、生体成分溶液の残量が少なくなり、濾過が困難になった場合、膜中や装置配管に残存する生体成分を回収するために、希釈液や緩衝溶液、水、生理食塩水を添加し、濾過を実施する場合は、濃度一定で濾過を行う必要はない。
The concentration change of the biological component during the cross-flow filtration described in the present invention is not limited at all unless the membrane occlusion or the degradation of the fractionation performance occurs, but when the concentration of the target biological component before filtration is 100, It is preferable that it is 50-200, More preferably, it is 70-150, More preferably, it is 80-120. In particular, it is more preferable to perform cross flow filtration while maintaining the biological component concentration substantially constant. In order to achieve high fractionation performance and permeation performance in a short time, it is preferable to filter the biological component solution at a constant concentration (constant concentration filtration). Here, “while maintaining the concentration substantially constant” means “while maintaining the concentration with slight fluctuation”. For example, a slight concentration fluctuation that occurs when the concentration is controlled by an operation or an apparatus is included. However, when the remaining amount of the biological component solution decreases in the latter half of the filtration and the filtration becomes difficult, in order to recover the biological component remaining in the membrane or in the apparatus piping, a dilute solution, buffer solution, water, physiological saline When water is added and filtration is performed, it is not necessary to perform filtration at a constant concentration.

本発明に係わるクロスフロー濾過で高分子量不純物生体成分の分離を行うための装置は、生体成分濃度や線速、圧力などをコントロールできる装置であれば何ら限定しないが、例えば、濾過元液即ち、生体成分溶液の濃度を吸光度計でモニタリングし、生体成分溶液の濃度を一定にするために希釈液を供給する装置と限外濾過膜に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力をコントロールする装置が一体となったクロスフロー濾過装置が挙げられる。   The apparatus for performing separation of high molecular weight impurities biological components by crossflow filtration according to the present invention is not limited at all as long as it is a device that can control biological component concentration, linear velocity, pressure, etc. The concentration of the biological component solution is monitored with an absorptiometer, and the linear velocity with respect to the device for supplying the diluent and the ultrafiltration membrane to keep the concentration of the biological component solution constant and the pressure across the ultrafiltration membrane A cross flow filtration device in which a device for controlling the flow is integrated.

具体的には、図1のようなクロスフロー濾過装置が挙げられる。生体成分溶液用タンク(4)内の免疫グロブリン溶液の濃度を吸光度計が組み込まれた濃度コントローラー(11)でモニタリングし、その信号を送液ポンプ1(2)に信号を送って回転をコントロールし、希釈溶液用タンク(1)中の希釈液を添加しながら生体成分溶液用タンク(4)中の生体成分濃度をコントロールする。さらに、圧力計1(5)および圧力計2(6)、流量計(10)で圧力と流量を圧力・流量コントローラー1(12)でモニタリングし、限外濾過膜モジュール(8)に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように送液ポンプ2(3)および調整バルブ(7)に信号を送ってコントロールする。得られた透過液用タンク(9)中の透過液の濃度および標的生体成分、高分子量不純物生体成分の割合を測定できる装置、例えば、吸光度計やGPCが本クロスフロー濾過装置に連結していても良い。   Specifically, a cross flow filtration apparatus as shown in FIG. The concentration of the immunoglobulin solution in the biological component solution tank (4) is monitored by the concentration controller (11) incorporating the absorbance meter, and the signal is sent to the liquid feeding pump 1 (2) to control the rotation. The biological component concentration in the biological component solution tank (4) is controlled while adding the diluent in the diluted solution tank (1). Furthermore, pressure and flow rate are monitored by pressure / flow rate controller 1 (12) with pressure gauge 1 (5), pressure gauge 2 (6) and flow meter (10), and tangent to ultrafiltration membrane module (8). Control is performed by sending a signal to the liquid feed pump 2 (3) and the regulating valve (7) so that the linear velocity in the direction and the pressure across the ultrafiltration membrane become set values. A device capable of measuring the concentration of the permeate in the permeate tank (9) and the ratio of the target biocomponent and the high molecular weight impurity biocomponent, such as an absorptiometer or GPC, is connected to the crossflow filtration device. Also good.

また、図2のようなクロスフロー濾過装置でも良い。生体成分溶液用タンク(4)と限外濾過膜モジュール(8)との間に濃度をモニタリングできる装置、例えば、UVフローセル(13)などを設け、生体成分溶液用タンク(4)中の生体成分濃度を濃度コントローラ1(11)でモニタリングし、その信号を送液ポンプ1(2)に信号を送って回転をコントロールし、希釈溶液用タンク(1)中の希釈液を添加しながら生体成分溶液用タンク(4)中の生体成分濃度をコントロールする。さらに、圧力計1(5)および圧力計2(6)、流量計(10)で圧力と流量を圧力・流量コントローラー1(12)でモニタリングし、限外濾過膜モジュール(8)に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように調整バルブ(7)に信号を送ってコントロールする。得られた透過液用タンク(9)中の透過液の濃度および標的生体成分、高分子量不純物生体成分の割合を測定できる装置、例えば、吸光度計やGPCが本クロスフロー濾過装置に連結していても良い。   Further, a cross flow filtration device as shown in FIG. 2 may be used. A device capable of monitoring the concentration between the biological component solution tank (4) and the ultrafiltration membrane module (8), for example, a UV flow cell (13) is provided, and the biological component in the biological component solution tank (4) The concentration is monitored by the concentration controller 1 (11), the signal is sent to the liquid feed pump 1 (2) to control the rotation, and the biological component solution is added while adding the diluent in the dilution solution tank (1). The biological component concentration in the tank (4) is controlled. Furthermore, pressure and flow rate are monitored with pressure / flow rate controller 1 (12) by pressure gauge 1 (5), pressure gauge 2 (6) and flow meter (10), and tangent to ultrafiltration membrane module (8). Control is performed by sending a signal to the regulating valve (7) so that the linear velocity in the direction and the pressure across the ultrafiltration membrane become set values. A device capable of measuring the concentration of the permeate in the permeate tank (9) and the ratio of the target biocomponent and the high molecular weight impurity biocomponent, for example, an absorptiometer or GPC is connected to the crossflow filtration device. Also good.

通常、生体成分溶液を限外濾過膜で除去する場合、得られる透過液の生体成分溶液の濃度は濾液から低下する場合が多く、例えば、1〜150g/Lの生体成分溶液を濾過した場合には、透過した生体成分溶液の濃度は、0.1〜150g/Lとなる。そのために、透過した生体成分溶液をクロスフロー濾過により濃縮・分離することが好ましい。透過した生体成分溶液を濃縮・分離するためのクロスフロー濾過条件としては、目的とする生体成分溶液が得られれば、特に限定されるものではないが、例えば、線速の下限としては、0.01cm/秒以上、好ましくは0.1/秒以上が良く、上限としては、100cm/秒以下、好ましくは75cm/秒以下が良い。圧力の下限としては、0.01MPa以上、好ましくは0.02MPa以上が良く、上限としては、0.5MPa以下、好ましくは0.3MPa以下でクロスフロー濾過すること良い。   Usually, when the biological component solution is removed with an ultrafiltration membrane, the concentration of the obtained biological component solution in the permeate often decreases from the filtrate. For example, when a biological component solution of 1 to 150 g / L is filtered. The concentration of the permeated biological component solution is 0.1 to 150 g / L. Therefore, it is preferable to concentrate and separate the permeated biological component solution by crossflow filtration. The cross flow filtration conditions for concentrating / separating the permeated biological component solution are not particularly limited as long as the target biological component solution can be obtained. 01 cm / second or more, preferably 0.1 / second or more is preferable, and the upper limit is 100 cm / second or less, preferably 75 cm / second or less. The lower limit of the pressure is 0.01 MPa or more, preferably 0.02 MPa or more, and the upper limit is 0.5 MPa or less, preferably 0.3 MPa or less.

本発明は、標的生体成分の分子量が10〜1,000kDaであって、分画分子量が標的生体成分の1.5倍以上4.5倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、分画分子量が標的生体成分の0.3倍以上1.5倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が0.1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することが好ましい。
この分離する工程と濃縮・分離する工程とは、いずれの工程の順でも構わない。生体成分溶液から高分子量不純物生体成分を分離する工程に続いて、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を設ける方法、または生体成分溶液から低分子量不純物生体成分を透過させ、標的生体成分と高分子量不純物生体成分を濃縮・分離する工程に続いて、標的生体成分を透過させ高分子量不純物生体成分を分離する工程を設ける方法とすることもできる。
The present invention uses an ultrafiltration membrane having a molecular weight of a target biological component of 10 to 1,000 kDa and a fractional molecular weight of 1.5 to 4.5 times that of the target biological component. And a biological component solution containing a high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of the target biological component, wherein the biological component concentration is 1 to 150 g / L, A step of separating a high molecular weight impurity biological component including at least a dimer of a target biological component, and an ultrafiltration membrane for concentration / separation having a fractional molecular weight of 0.3 to 1.5 times that of the target biological component And using a biological component solution containing at least a target biological component and a low molecular weight impurity biological component and having a biological component concentration of 0.1 to 150 g / L by cross-flow filtration, It is preferred that is transmitted through the partial comprising the step of concentrating and separating the target biological component.
The separation step and the concentration / separation step may be performed in any order. Following the step of separating the high molecular weight impurity biological component from the biological component solution, a method of providing a step of permeating the low molecular weight impurity biological component and concentrating / separating the target biological component, or passing the low molecular weight impurity biological component from the biological component solution In addition, following the step of concentrating / separating the target biological component and the high molecular weight impurity biological component, a method of providing a step of permeating the target biological component and separating the high molecular weight impurity biological component may be employed.

本発明に係わる生体成分溶液の濃縮・分離工程で得られる濃縮・分離後の生体成分溶液濃度は、標的生体成分の種類や用途、後段の精製工程(例えば、ウイルスを除去する工程)に依存し、目的に応じて濃縮倍率を設定する。通常、下限値としては、0.5g/L以上が好ましく、さらに好ましくは1g/L以上であり、上限値としては300g/L以下が好ましく、さらに好ましくは150g/L以下が良い。   The concentration of the biological component solution after concentration / separation obtained in the concentration / separation step of the biological component solution according to the present invention depends on the type and use of the target biological component and the subsequent purification step (for example, the step of removing viruses). Set the concentration ratio according to the purpose. Usually, the lower limit is preferably 0.5 g / L or more, more preferably 1 g / L or more, and the upper limit is preferably 300 g / L or less, more preferably 150 g / L or less.

濃縮・分離工程は、分離工程で得られた標的生体成分と低分子量不純物生体成分の溶液、または標的生体成分と高分子量不純物生体成分の溶液を濃縮・分離する工程であり、例えば濃縮・分離前後の生体成分溶液の濃度をモニタリングできる装置、標的生体成分と低分子量不純物生体成分の溶液の送液速度、濾過圧力をコントロールできる装置を含む装置が好ましい。具体的には、図3のような装置が例示される。
濃縮・分離工程では、送液ポンプ3(15)を用いて、生体成分透過液を濃縮・分離用限外濾過膜モジュール(24)に送液する。その際、圧力計3(16)および圧力計4(17)、流量計2(22)で濾過圧力と濾過流量でモニタリングし、圧力・流量コントローラー2(18)から調整バルブ2(19)に信号を送って、濃縮・分離用限外濾過膜モジュール(24)に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように調節する。また、濃度コントローラー2(14)および吸光度計(20)で、生体成分溶液の濃度をモニタリングし、濃縮・分離程度を、濃度コントローラー2(14)および圧力・流量コントローラー2(18)で調節する。
濃縮・分離用限外濾過膜モジュール(24)を透過する液は、希釈液として再利用が可能であり、希釈溶液用タンク(1)に送液される。濃縮された生体成分溶液の濃度を、吸光度計(20)でモニタリングし、目的濃度に達するまで生体成分溶液を透過液用タンク(9)に再循環するが、目的濃度に達すると切換バルブ(23)で流路を変更し、生体成分回収液タンク(21)に生体成分濃縮・分離液を回収する。
The concentration / separation step is a step of concentrating / separating the target biological component and low molecular weight impurity biological component solution obtained in the separation step or the target biological component and high molecular weight impurity biological component solution. A device including a device capable of monitoring the concentration of the biological component solution, and a device capable of controlling the liquid feeding speed and filtration pressure of the solution of the target biological component and the low molecular weight impurity biological component are preferable. Specifically, an apparatus as shown in FIG. 3 is illustrated.
In the concentration / separation step, the biological component permeate is fed to the ultrafiltration membrane module (24) for concentration / separation using the liquid feed pump 3 (15). At that time, the pressure gauge 3 (16), the pressure gauge 4 (17), and the flow meter 2 (22) monitor the filtration pressure and the filtration flow rate, and the pressure / flow rate controller 2 (18) sends a signal to the adjustment valve 2 (19). To adjust the tangential line speed and the pressure across the ultrafiltration membrane to the set values for the concentration / separation ultrafiltration membrane module (24). Further, the concentration of the biological component solution is monitored by the concentration controller 2 (14) and the absorbance meter (20), and the concentration / separation degree is adjusted by the concentration controller 2 (14) and the pressure / flow rate controller 2 (18).
The liquid that permeates the concentration / separation ultrafiltration membrane module (24) can be reused as a diluent, and is sent to the diluent tank (1). The concentration of the concentrated biological component solution is monitored with an absorbance meter (20), and the biological component solution is recirculated to the permeate tank (9) until the target concentration is reached. ) To change the flow path and collect the biological component concentrated / separated liquid in the biological component recovery liquid tank (21).

本発明に関わる生体成分溶液の調製に使用する溶媒や希釈液としては、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、PBSや生理食塩水、N−[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]グリシン(Tricine)、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)グリシン、N−トリス(ヒドロキシメチル)メチル−3−アミノプロパンスルホン酸(TAPS)、3−[(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル)アミノ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸](AMPSO)、N−シクロヘキシル−2−アミノエタンスルホン酸(CHES)、N−シクロヘキシル−2−ヒドロキシ−3−アミノプロパンスルホン酸(CAPSO)、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール(AMP)、N−シクロヘキシル−3−アミノプロパンスルホン酸(CAPS)、ピペラジン−1,4−ビス(2−エタンスルホン酸)(PIPES)等のグッド緩衝剤、酢酸塩、グリシン、クエン酸塩、リン酸塩、ベロナール、ホウ酸塩、コハク酸塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン、イミダゾール等の緩衝液等が挙げられる。   The solvent or diluent used in the preparation of the biological component solution according to the present invention is not limited at all unless it causes denaturation or aggregation of the biological component. For example, PBS, physiological saline, N- [Tris ( Hydroxymethyl) methyl] glycine (Tricine), N, N-bis (2-hydroxyethyl) glycine, N-tris (hydroxymethyl) methyl-3-aminopropanesulfonic acid (TAPS), 3-[(1,1- Dimethyl-2-hydroxyethyl) amino-2-hydroxypropanesulfonic acid] (AMPSO), N-cyclohexyl-2-aminoethanesulfonic acid (CHES), N-cyclohexyl-2-hydroxy-3-aminopropanesulfonic acid (CAPSO) ), 2-amino-2-methyl-1-propanol (AMP), N-cyclohexyl- -Good buffer agents such as aminopropane sulfonic acid (CAPS) and piperazine-1,4-bis (2-ethanesulfonic acid) (PIPES), acetate, glycine, citrate, phosphate, veronal, borate And buffers such as succinate, tris (hydroxymethyl) aminomethane, and imidazole.

本発明に係わる緩衝剤の濃度は、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、1mM〜1M、好ましくは、10mM〜500mM、より好ましくは、50mM〜200mMが良い。
本発明に係わる緩衝剤のpHは、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、pH3〜pH10、好ましくは、pH4〜pH9、より好ましくは、pH5〜pH8が良い。
The concentration of the buffering agent according to the present invention is not limited as long as it does not cause denaturation or aggregation of biological components, but it is, for example, 1 mM to 1 M, preferably 10 mM to 500 mM, more preferably 50 mM to 200 mM. .
The pH of the buffer according to the present invention is not limited as long as it does not cause denaturation or aggregation of biological components. For example, pH 3 to pH 10, preferably pH 4 to pH 9, and more preferably pH 5 to pH 8 is good. .

本発明に関わる生体成分溶液の調製に使用する溶媒や希釈液に添加する添加剤としては、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、無機塩や界面活性剤、アミノ酸、安定剤、防腐剤などが挙げられる。   The additive to be added to the solvent or diluent used in the preparation of the biological component solution according to the present invention is not limited as long as it does not cause denaturation or aggregation of the biological component. For example, inorganic salts and surfactants Amino acids, stabilizers, preservatives and the like.

本発明に係わる無機塩としては、塩化ナトリウムや塩化カリウム、塩化マグネシウム、
塩化カルシウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。その濃度としては、例えば、1mM
〜1M、好ましくは、10mM〜500mM、より好ましくは、50mM〜200mMが
良い。
Examples of inorganic salts according to the present invention include sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride,
Examples include calcium chloride and magnesium sulfate. As its concentration, for example, 1 mM
˜1M, preferably 10 mM to 500 mM, more preferably 50 mM to 200 mM.

本発明に係わる界面活性剤としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしない
が、例えば、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル
、ポリオキシエチレンラウリルエーテル〔例えば、エマルゲン120:花王(株)製〕、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル〔例えばポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテル(例えば、トリトンX−100:ローム・アンド・ハース社製)、ポリオキ
シエチレンイソオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
等〕、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン型界面活性剤、塩化ステアリ
ルトリメチルアンモニウム、アルキルベンジルジメチル等のカチオン型界面活性剤、コー
ル酸、デオキシコール酸、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル硫酸ナトリウ
ム等のアニオン型界面活性剤、ステアリルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル
−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のベタイン型界面活性剤等が挙げら
れる。その濃度としては、界面活性剤の種類に依存されるが、0.001重量%〜1重量
%が良い。
The surfactant according to the present invention is not limited as long as it does not affect the fractionation performance. For example, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether [for example, Emulgen 120: Manufactured by Kao Corporation]
Polyoxyethylene alkyl phenyl ether [eg, polyoxyethylene octyl phenyl ether (eg, Triton X-100: manufactured by Rohm and Haas), polyoxyethylene isooctyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, etc.], polyethylene glycol Nonionic surfactants such as monolaurate, cationic surfactants such as stearyltrimethylammonium chloride and alkylbenzyldimethyl, anionic surfactants such as cholic acid, deoxycholic acid, sodium polyoxyethylene alkylphenol ether sulfate, stearyl Examples include betaine and betaine type surfactants such as 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine. The concentration is 0.001% by weight to 1% by weight, although it depends on the type of surfactant.

本発明に係わるアミノ酸としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしないが
、例えば、リシン、アルギニン、システイン、アラニン、グリシン、セリン、プロリン等
、および、これらアミノ酸の塩酸塩等の塩類が挙げられる。その濃度としては、アミノ酸の種類に依存されるが、0.01重量%〜20重量%が良い。
The amino acid according to the present invention is not limited as long as it does not affect the fractionation performance. For example, lysine, arginine, cysteine, alanine, glycine, serine, proline, etc., and salts such as hydrochlorides of these amino acids Is mentioned. The concentration is 0.01 wt% to 20 wt%, although it depends on the type of amino acid.

本発明に係わる安定剤としては、グルコース、ソルビトール、ショ糖、グリセロール、
ポリエチレングリコール、アルギニンなどのアミノ酸等が挙げられる。その濃度としては
、1重量%〜50重量%が良い。
Examples of the stabilizer according to the present invention include glucose, sorbitol, sucrose, glycerol,
Examples include amino acids such as polyethylene glycol and arginine. The concentration is preferably 1 to 50% by weight.

本発明に係わる防腐剤としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしないが、
例えば、アジ化ナトリウム等が挙げられる。その濃度としては、0.001重量%〜1重
量%が良い。
The preservative according to the present invention is not limited as long as it does not affect the fractionation performance,
For example, sodium azide etc. are mentioned. The concentration is preferably 0.001% by weight to 1% by weight.

本発明に係わる分離方法は、サイズ分画によって分離する方法であるため、合成医薬品
の精製や清酒、ビール、ワイン、発泡酒、お茶、ウーロン茶、野菜ジュース、果物ジュー
スなど各種飲料の精製、薬液や処理水等から微粒子分離、油水分離や液ガス分離用の分離、上下水の浄化を目的とする分離などの用途にも利用できる。
Since the separation method according to the present invention is a method of separation by size fractionation, purification of synthetic pharmaceuticals and refinement of various beverages such as sake, beer, wine, happoshu, tea, oolong tea, vegetable juice, fruit juice, It can also be used for applications such as separation of fine particles from treated water, separation for oil-water separation and liquid gas separation, separation for purification of water and sewage.

本発明における分離膜モジュールとは、例えばケーシング内に平膜もしくは中空糸膜を
収容したものであり、少なくとも分離対象物を含む液体をケーシング内に注ぎ込む液体流
入口を一つ以上、分離された液体を導出するための液体流出口を一つ以上供えたものをい
う。モジュールに使用するケーシングは一つ以上のケーシング部品から組み立てられる。
ケーシング部品の材料は金属、ガラス、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、必要に応じて
選択できる。好適な材料は、内部の様子が観察可能な透明性を有する熱可塑性樹脂材料で
あり、具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、硬質塩化ビニル樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカー
ボネート、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げられる。特に好適なものは透明性を有する
非晶性樹脂であり、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカーボネート、ポリメタクリ
ル酸メチルなどが挙げられる。
The separation membrane module in the present invention is, for example, a flat membrane or a hollow fiber membrane accommodated in a casing, and is separated from one or more liquid inlets into which a liquid containing at least a separation target is poured into the casing. Is provided with at least one liquid outlet for deriving. The casing used for the module is assembled from one or more casing parts.
The material of the casing component can be selected as necessary, such as metal, glass, thermoplastic resin, thermosetting resin, and the like. A suitable material is a thermoplastic resin material having transparency in which the inside can be observed. Specifically, polymethyl methacrylate, polystyrene, hard vinyl chloride resin, polyethylene terephthalate, polypropylene, polystyrene butadiene copolymer, polycarbonate. And polymethyl methacrylate. Particularly preferred are transparent amorphous resins, such as polystyrene butadiene copolymer, polycarbonate, and polymethyl methacrylate.

本発明に係わるモジュールに使用するケーシングを組み立てる際に使用されるケーシン
グ部品の製造方法は、成型加工が可能であれば何ら限定しないが、例えば、溶接、プレス
成型、射出成型、反応射出成型、超音波圧着、プラズマ融着、接着剤による接着などであ
る。これらは単独でも2つ以上組み合わせても良い。特に好適なケーシング部品の製造方
法としては材料に透明性を有する熱可塑性樹脂を用いた射出成型品と適切な接着剤で封止
する方法である。
The method of manufacturing the casing parts used when assembling the casing used for the module according to the present invention is not limited as long as the molding process is possible. For example, welding, press molding, injection molding, reaction injection molding, super Examples include sonic pressure bonding, plasma fusion, and adhesion using an adhesive. These may be used alone or in combination of two or more. A particularly preferable method for producing a casing component is a method of sealing with an injection molded product using a thermoplastic resin having transparency as a material and an appropriate adhesive.

本発明に係わるモジュールに使用するケーシングおよび/またはケーシング部品には成
型中、および/または成型後、および/または組み立て中、および/または組み立て後に
、分離処理される液体と接触および/または接触しない表面に表面加工が実施できる。表
面加工には種々の方法があるが、例えば親水化をする場合は親水性高分子の塗布や空気中
でのプラズマ処理による表面酸化などが、疎水化する場合は撥水剤および/または離型剤
の塗布が、また酸素透過を減少させる場合には蒸着法などにより酸化ケイ素膜をはじめと
する各種無機コートを実施することができる。ケーシングおよび/またはケーシング材料
への親水化加工を行うことでモジュール組み立て時に同種および/または異種材料界面の
接着性制御が容易になり、疎水化加工を行うことで組み立て時に一時的に使用される各種
保護フィルムなどとの剥離性を向上させることができる。
Casings and / or casing parts used in the modules according to the invention are surfaces which are in contact with and / or not in contact with the liquid to be separated during molding and / or after molding and / or during assembly and / or after assembly. Surface processing can be performed. There are various methods for surface treatment. For example, when hydrophilizing, hydrophilic polymer coating or surface oxidation by plasma treatment in air, etc., when hydrophobizing, water repellent and / or mold release When the agent is applied and oxygen permeation is reduced, various inorganic coats including a silicon oxide film can be applied by vapor deposition or the like. Adhesive control at the interface of the same and / or different materials is facilitated during module assembly by performing hydrophilic treatment on the casing and / or casing material, and various types of temporary use during assembly by performing hydrophobic treatment The peelability from the protective film or the like can be improved.

本発明に係わるモジュールの構造は使用する膜の形状や液体中の分離対象物で異なるが
、例えば平膜であり、分離対象物がサイズ分離可能な物質であれば、モジュールの構造は
、分離処理される液体が一枚もしくは複数の平膜を通してのみ流通するようにケーシング
内に適切に収容され、液体の流路の上流に液体流入口を、下流に液体流出口を有する構造
となる。また金属メッシュ、不織布など平膜を保持する目的の保持材と平膜を組み合わせ
てケーシングに収容し、モジュール化することもできる。更には、膜面積を広く収容する
ために平膜をプリーツ状に折りたたみ収容することもできる。
The structure of the module according to the present invention differs depending on the shape of the membrane used and the separation object in the liquid. For example, if the separation object is a substance that can be separated in size, the module structure can be separated. The liquid is appropriately accommodated in the casing so that the liquid to be circulated only through one or a plurality of flat membranes, and has a structure having a liquid inflow port upstream of the liquid flow path and a liquid outflow port downstream. Further, a holding material intended to hold a flat membrane such as a metal mesh or a non-woven fabric and a flat membrane can be combined and accommodated in a casing to be modularized. Furthermore, the flat membrane can be folded and accommodated in a pleated shape in order to accommodate a large membrane area.

本発明に係わる限外濾過膜を製造する方法は何ら限定しないが、例えば溶融成膜法や湿式成膜法が挙げられる。溶融成膜法とは、膜材料と可塑剤を加熱することで均一混合させた後、冷却することにより相分離を発生させ、得られた膜フィルムから可塑剤を抽出することで膜を得る方法である。また、湿式成膜法とは膜材料を良溶媒に溶解した膜原液と、膜原液中の良溶媒とは混和可能だが膜材料とは相溶しない他の溶媒からなる凝固液とを接触させることで、接触表面から濃度誘起による相分離を発生させて、膜を得る方法である。   The method for producing the ultrafiltration membrane according to the present invention is not limited in any way, and examples thereof include a melt film forming method and a wet film forming method. The melt film-forming method is a method in which a film material and a plasticizer are uniformly mixed by heating and then phase separation is generated by cooling, and a film is obtained by extracting the plasticizer from the obtained film film. It is. In addition, the wet film formation method involves contacting a membrane stock solution in which a membrane material is dissolved in a good solvent with a coagulation liquid composed of another solvent that is miscible with the good solvent in the membrane stock solution but is incompatible with the membrane material. In this method, concentration-induced phase separation is generated from the contact surface to obtain a membrane.

本発明に係わる限外濾過膜の製造する方法については、目的の分画性能を有する限外濾過膜を製造することができれば何ら限定しない。一例として、スルホン系高分子膜の湿式成膜法について説明する。
スルホン系高分子膜を製造する方法として、例えば湿式成膜法が挙げられる。湿式成膜法とは膜材料を良溶媒に溶解した膜原液と、膜原液中の良溶媒とは混和可能だが膜材料とは相溶しない他の溶媒からなる凝固液とを接触させることで、接触表面から濃度誘起による相分離を発生させて、膜を得る方法である。
The method for producing the ultrafiltration membrane according to the present invention is not limited as long as an ultrafiltration membrane having the desired fractionation performance can be produced. As an example, a wet film forming method of a sulfone polymer film will be described.
As a method for producing a sulfone polymer film, for example, a wet film forming method can be mentioned. The wet film formation method is to bring a membrane stock solution in which a membrane material is dissolved in a good solvent into contact with a coagulation liquid composed of another solvent that is miscible with the good solvent in the membrane stock solution but is incompatible with the membrane material. In this method, concentration-induced phase separation is generated from the contact surface to obtain a membrane.

本発明に係わる湿式成膜法に用いられる良溶媒とは20℃の100g純水に10g以上溶解可能であり、かつ膜材料のスルホン系高分子を5重量%以上溶解するものが好ましく、更に好ましくは水に混和可能なものであれば何ら限定しないが、具体的にはN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらは2種以上組み合わせて使用できる。   The good solvent used in the wet film-forming method according to the present invention is preferably a solvent capable of dissolving 10 g or more in 100 g pure water at 20 ° C. and dissolving 5% by weight or more of the sulfone polymer of the film material. Is not limited as long as it is miscible with water, and specific examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, and γ-butyrolactone. It is done. These can be used in combination of two or more.

本発明に係わる限外濾過膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液は、目的の構造および性能を有するスルホン系高分子膜を製造できれば何ら限定はしないが、例えば、膜原液全体を100重量%とした場合、スルホン系高分子の濃度範囲としては下限として1重量%以上、好ましくは2重量%以上、特に好ましくは3重量%以上である。また上限としては45重量%以下、好ましくは35重量%以下、特に好ましくは25重量%以下で均一に溶解した溶液が好適に使用される。親水性高分子は、下限として0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、上限として20重量%以下、好ましくは10重量%以下で、均一に溶解した溶液が好適に使用される。また、膜原液の温度は、下限として0℃以上、好ましくは10℃以上、特に好ましくは25℃以上、上限として膜原液中の良溶媒沸点以下が好適に使用される。この温度条件下であれば、膜原液として好ましい膜への加工を行うのに好適な粘度を得ることができる。   The membrane stock solution used in the wet film-forming method for obtaining the ultrafiltration membrane according to the present invention is not limited at all as long as it can produce a sulfone polymer membrane having the desired structure and performance. %, The lower limit of the concentration range of the sulfone polymer is 1% by weight or more, preferably 2% by weight or more, and particularly preferably 3% by weight or more. Moreover, as an upper limit, the solution which melt | dissolved uniformly in 45 weight% or less, Preferably it is 35 weight% or less, Most preferably, it is 25 weight% or less is used suitably. The hydrophilic polymer has a lower limit of 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, and an upper limit of 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less, and a uniformly dissolved solution is preferably used. . In addition, the lower limit of the temperature of the membrane stock solution is preferably 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, particularly preferably 25 ° C. or higher, and the upper limit is a good solvent boiling point or lower in the membrane stock solution. If it is this temperature condition, the viscosity suitable for processing into a film | membrane preferable as a film | membrane stock solution can be obtained.

本発明に係わるスルホン系高分子膜を得る湿式成膜法に用いられる凝固液としては、膜原液と接触したとき濃度誘起相分離を引き起こし、接触面から膜を形成することができる物質であれば何ら限定しないが、例えば、純水、モノアルコール系溶媒、ポリオール系溶媒又はこれら2種以上の混合液などが好適に使用される。モノアルコール系溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノールなどが挙げられる。また、ポリオール系溶媒の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,4−ブタンジオールなどが挙げられる。凝固液中にポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリシトラコン酸、ポリ−p−スチレンスルホン酸、ポリ−p−スチレンスルホン酸ソーダ、N,N−ジメチルアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどの水溶性高分子を添加することも可能である。添加する水溶性高分子の分子量や添加量にも依存するが、これらを添加することにより濾過性能を向上させることが可能である。   The coagulation liquid used in the wet film formation method for obtaining the sulfone polymer film according to the present invention is any substance that can cause concentration-induced phase separation when in contact with the membrane stock solution and can form a film from the contact surface. Although it does not limit at all, For example, a pure water, a monoalcohol solvent, a polyol solvent, or these 2 or more types of mixed liquids are used suitably. Examples of the monoalcohol solvent include methanol, ethanol, propanol and the like. Examples of the polyol solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, glycerin, propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,4-butanediol, and the like. Polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene oxide, polyethylene glycol-polypropylene glycol block copolymer, polyacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, polyhydroxy acrylate, polyhydroxy methacrylate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyitaconic acid in the coagulation liquid Water-soluble polymers such as polyfumaric acid, polycitraconic acid, poly-p-styrene sulfonic acid, poly-p-styrene sulfonic acid soda, N, N-dimethylacrylamide, carboxymethyl cellulose, starch, corn starch, polychitosan, polychitin It is also possible to add. Although it depends on the molecular weight and the amount of the water-soluble polymer to be added, the filtration performance can be improved by adding these.

また、凝固液中に、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、γ―ブチロラクトンなどの良溶媒
を含有させることも可能である。特に、良溶媒を非溶媒に含有させた凝固液を使用する場
合、その組成は、膜原液の組成、膜原液と凝固液との接触温度などで異なるが、概ね、凝
固液全体を100重量%とした場合、良溶媒の重量%として90重量%以下が好ましい
。この範囲であれば、膜を形成するのに必要十分な濃度誘起相分離を十分に達成できる。
The coagulation liquid may contain a good solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, and γ-butyrolactone. In particular, when using a coagulation liquid containing a good solvent in a non-solvent, the composition differs depending on the composition of the membrane stock solution, the contact temperature between the membrane stock solution and the coagulation solution, etc. In this case, 90% by weight or less is preferable as the weight% of the good solvent. Within this range, concentration-induced phase separation necessary and sufficient for forming a film can be sufficiently achieved.

本発明に係わる湿式成膜法における成膜温度とは、膜原液と凝固液を接触させ、濃度誘
起相分離を生じさせる時の温度であれば何ら限定しないが、成膜温度の下限としては0℃
以上、好ましくは10℃以上、特に好ましくは25℃以上である。上限としては膜原液も
しくは凝固液の各沸点以下、好ましくは各沸点から5℃以上低い温度、特に好ましくは沸
点から10℃以上低い温度である。中空糸膜であれば二重紡口の温度により決まる。なお
、平膜においては凝固液温度で決まる。
The film forming temperature in the wet film forming method according to the present invention is not limited as long as it is a temperature at which the film stock solution and the coagulating liquid are brought into contact with each other to cause concentration induced phase separation, but the lower limit of the film forming temperature is 0. ℃
Above, preferably 10 ° C. or higher, particularly preferably 25 ° C. or higher. The upper limit is a temperature below each boiling point of the membrane stock solution or coagulation liquid, preferably a temperature lower by 5 ° C. or more from each boiling point, particularly preferably a temperature lower by 10 ° C. or more from the boiling point. In the case of a hollow fiber membrane, it depends on the temperature of the double nozzle. In a flat membrane, it is determined by the coagulation liquid temperature.

本発明に係わるスルホン系高分子膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液、凝固液、特に中空糸膜製造時に糸の内部を通す凝固液(以後、内部凝固液)は均一溶解後に、溶存気体を除去することが望ましい。溶存気体を除去することで、溶存気体の発泡による膜の欠陥を著しく改善することができる。また、溶存気体のなかでも特に酸素を除くことで、高い温度下での膜加工による材料への酸化反応が減少する。膜原液および凝固液、内部凝固液に気体が溶存していない場合は、この工程を省略しても良い。   The membrane stock solution used in the wet film formation method for obtaining the sulfone polymer membrane according to the present invention, the coagulation solution, particularly the coagulation solution that passes through the inside of the yarn during the production of the hollow fiber membrane (hereinafter referred to as the internal coagulation solution) is dissolved after uniform dissolution. It is desirable to remove the gas. By removing the dissolved gas, film defects due to foaming of the dissolved gas can be remarkably improved. Further, by removing oxygen from the dissolved gas, the oxidation reaction to the material due to film processing at a high temperature is reduced. This step may be omitted when no gas is dissolved in the membrane stock solution, the coagulation solution, and the internal coagulation solution.

本発明に係わる湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、二重紡口から出た膜原液と内部
凝固液による凝固をより促進するため、紡口直下に槽(以後、凝固槽)を設け、凝固槽中
に満たされた凝固液(以後、外部凝固液)と接触させることができる。
本発明の湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、中空糸膜の断面構造を均一構造のみな
らず、様々な不均一構造まで、自由に構造制御するために紡口から外部凝固液面までの距
離(以後、空走距離)および紡糸口から外部凝固液面までの空間の温度と湿度を調整する
ことができる。空間の温度と湿度を調整できれば何ら限定しないが、例えば、空走距離の
下限としては0.001m、好ましくは0.005m、特に好ましくは0.01m以上、
上限として2.0m、好ましくは1.5m、特に好ましくは1.2m以下である。また紡
糸口から外部凝固液面までの空間における温度は、下限として10℃以上、好ましくは20℃以上、特に好ましくは25℃以上である。湿度は温度との兼ね合いで変化するが、下限として0%、好ましくは10%、特に好ましくは30%以上であり、上限としては100%以下である。
When producing a hollow fiber membrane by the wet film-forming method according to the present invention, in order to further promote the coagulation by the membrane stock solution and the internal coagulation solution discharged from the double spinning nozzle, It can be provided and brought into contact with a coagulation liquid (hereinafter referred to as an external coagulation liquid) filled in the coagulation tank.
When producing a hollow fiber membrane by the wet film-forming method of the present invention, the cross-sectional structure of the hollow fiber membrane is not only a uniform structure but also various non-uniform structures. And the temperature and humidity of the space from the spinneret to the external coagulation liquid surface can be adjusted. Although there is no limitation as long as the temperature and humidity of the space can be adjusted, for example, the lower limit of the free running distance is 0.001 m, preferably 0.005 m, particularly preferably 0.01 m or more,
The upper limit is 2.0 m, preferably 1.5 m, particularly preferably 1.2 m or less. The temperature in the space from the spinneret to the external coagulation liquid surface is 10 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher, particularly preferably 25 ° C. or higher as the lower limit. The humidity varies depending on the temperature, but the lower limit is 0%, preferably 10%, particularly preferably 30% or more, and the upper limit is 100% or less.

本発明に係わる湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合の巻取り速度は、製造条件である各種因子、紡口の形状、紡糸原液の組成、内部凝固液および外部凝固液の組成、原液および各凝固液の温度等で変化し得るが、概ね300m/時間から9,000m/時間の速度が選択される。
本発明に係わる湿式成膜法においては、凝固液による凝固後、膜の強度を強めるため脱
溶媒槽に浸漬して脱溶媒を促進することができる。脱溶媒液には、凝固液による濃度誘起
相分離後、残存している溶媒を除去できる溶媒であり、膜を溶解しないものであればいず
れの溶媒でも用いることが可能である。一般には、水、エタノール等を用いることが多い
The winding speed in the case of producing a hollow fiber membrane by the wet film-forming method according to the present invention is as follows: various factors as production conditions, the shape of the nozzle, the composition of the spinning stock solution, the composition of the internal and external coagulating solutions, and the stock solution Although the speed may vary depending on the temperature of each coagulating liquid, a speed of approximately 300 m / hour to 9,000 m / hour is selected.
In the wet film-forming method according to the present invention, after the solidification by the coagulating liquid, the solvent removal can be promoted by immersing in a solvent removal tank in order to increase the strength of the film. The solvent removal liquid is a solvent that can remove the remaining solvent after concentration-induced phase separation by the coagulation liquid, and any solvent that does not dissolve the membrane can be used. In general, water, ethanol or the like is often used.

湿式成膜法により得られた未乾燥の本発明の限外濾過膜は、乾燥中の膜破断が生じない
温度であれば何ら限定はしないが、例えば、20℃以上からスルホン系高分子の溶融温度
以下の温度範囲内で乾燥を行う。好ましい乾燥温度としては30℃以上、150℃以下、
更に好ましくは50℃以上、140℃以下、である。乾燥に要する時間は、乾燥温度との
関係で決まるが、概ね0.01時間以上から48時間までが選択される。
The undried ultrafiltration membrane of the present invention obtained by the wet film formation method is not limited at all as long as the temperature does not cause membrane breakage during drying. Dry within a temperature range below the temperature. Preferable drying temperature is 30 ° C. or higher, 150 ° C. or lower,
More preferably, it is 50 degreeC or more and 140 degrees C or less. The time required for drying is determined by the relationship with the drying temperature, but is generally selected from 0.01 hours to 48 hours.

本発明に係わる透過率は、濾過前の標的生体成分と不純物生体成分混合溶液に含まれる標的生体成分量または不純物生体成分量と、限外濾過膜を透過して濾液に出てきた標的生体成分量、または、不純物生体成分量から算出する。
標的生体成分を医薬品や健康食品、化粧品として使用する場合、副作用などの問題から、不純物生体成分をできるだけ除去した方が良い。従って、本発明に係わる透過率は80%以上が良く、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上が良い。また、標的生体成分の透過率と不純物生体成分の透過率比は0.20%以上が良く、好ましくは0.15%以上、より好ましくは0.1%以上が良い。透過率比が低い程、一方の生体成分の透過率が低く、他方の透過率が高いことを示し、分画性能が高いことを示している。
The permeation rate according to the present invention is the target biological component amount or impurity biological component amount contained in the target biological component and impurity biological component mixed solution before filtration, and the target biological component that has permeated through the ultrafiltration membrane and emerged into the filtrate. It is calculated from the amount or the amount of impurities biological component.
When the target biological component is used as a medicine, health food, or cosmetic, it is better to remove the impurity biological component as much as possible due to problems such as side effects. Therefore, the transmittance according to the present invention is preferably 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more. Further, the transmittance ratio between the target biological component and the impurity biological component is preferably 0.20% or more, preferably 0.15% or more, more preferably 0.1% or more. The lower the transmittance ratio, the lower the transmittance of one biological component, the higher the other transmittance, and the higher the fractionation performance.

本発明に係わる透過率を測定する方法としては、高速液体クロマトグラフフィー法、核
磁気共鳴法、質量分析法、赤外分光法などの結果より算出する方法が挙げられるが、算出
することができれば、これらに限定するものではない。
Examples of the method for measuring the transmittance according to the present invention include a method of calculating from results such as high performance liquid chromatography, nuclear magnetic resonance, mass spectrometry, infrared spectroscopy, etc. However, the present invention is not limited to these.

本発明を次に実施例および比較例によって説明するが、これらに限定されるものではな
い。
The present invention will now be described by way of examples and comparative examples, but is not limited thereto.

[製造例]
<中空糸膜(PSf−1)の製造方法>
1650gのN,N−ジメチルアセトアミド(和光純薬工業(株)製、以下、DMAcと略す)に280gのポリスルホン(P1700、UCC社製、以下PSfと略す)および110gのポリビニルピロリドン(K−90、BASF社製、以下PVPと略す)を加え、膜原液用の5,000×10−6反応器に注ぎ込んだ。反応器の攪拌をしながら減圧と窒素置換を5回繰り返した。その後、60℃に反応器内液温度をあげ、均一なPSfのDMAc溶液を得た。均一に溶解したことを確認し、この段階で攪拌を停止し、減圧にして脱泡を行った。その後、大気圧と同じ圧力に戻し、60℃に保持された紡糸用の膜原液を得た。
純水480gにDMAc520gを混合し、内部凝固液用の3,000×10−6反応器に加えた。減圧と窒素置換を5回繰り返し、内部凝固液を得た。
60℃に保持された2重紡口(内直径100μm、スリットの幅50μm、外直径300μm)に内部凝固液をおよび膜原液を通液させた。それぞれの流速は紡糸時の巻取り速
度に応じて適宜調整した。
得られた中空糸膜は空走距離0.6mで、60℃に保持された凝固槽中の外部凝固液(
純水)中に導かれ、凝固を完了させたあと、巻取り装置で巻き取った。巻取り速度として
は2,400m/時間から4,800m/時間で巻き取ることができた。
その後、得られた中空糸膜は60℃の純水を用いて浸漬・洗浄を繰り返し、その後70
℃の熱風乾燥機で6時間乾燥した。この製造方法により、分画分子量360kDa、内径
179μm、膜厚39μmのスルホン系高分子膜を製造することができた。
中空糸膜の内面緻密層の電子顕微鏡写真を図4に示す。緻密層を形成しているポリマー粒子の直径は約30nm程度である。
[Production example]
<Method for producing hollow fiber membrane (PSf-1)>
1650 g of N, N-dimethylacetamide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., hereinafter abbreviated as DMAc), 280 g of polysulfone (P1700, manufactured by UCC, hereinafter abbreviated as PSf) and 110 g of polyvinylpyrrolidone (K-90, BASF (hereinafter abbreviated as PVP) was added and poured into a 5,000 × 10 −6 m 3 reactor for a membrane stock solution. The pressure reduction and nitrogen substitution were repeated 5 times while stirring the reactor. Thereafter, the temperature of the solution in the reactor was raised to 60 ° C. to obtain a uniform PSf DMAc solution. After confirming uniform dissolution, stirring was stopped at this stage, and degassing was performed under reduced pressure. Thereafter, the pressure was returned to the same pressure as the atmospheric pressure, and a spinning membrane stock solution maintained at 60 ° C. was obtained.
480 g of pure water was mixed with 520 g of DMAc and added to a 3,000 × 10 −6 m 3 reactor for the internal coagulation liquid. Depressurization and nitrogen substitution were repeated 5 times to obtain an internal coagulating liquid.
The internal coagulating liquid and the membrane stock solution were passed through a double spinning nozzle (inner diameter 100 μm, slit width 50 μm, outer diameter 300 μm) maintained at 60 ° C. Each flow rate was appropriately adjusted according to the winding speed during spinning.
The obtained hollow fiber membrane had an idling distance of 0.6 m and an external coagulation liquid (
After being solidified by being guided into the pure water), it was wound up with a winder. The winding speed was 2,400 m / hour to 4,800 m / hour.
Thereafter, the obtained hollow fiber membrane was repeatedly immersed and washed with pure water at 60 ° C., and thereafter 70
It dried for 6 hours with the hot air dryer of degreeC. By this production method, a sulfone polymer membrane having a molecular weight cut-off of 360 kDa, an inner diameter of 179 μm, and a film thickness of 39 μm could be produced.
An electron micrograph of the inner dense layer of the hollow fiber membrane is shown in FIG. The diameter of the polymer particles forming the dense layer is about 30 nm.

<中空糸膜(PSf−2、PSf−3)の製造方法>
内部凝固液の組成(純水/DMAc)および膜原液中のポリスルホン濃度を変化させる
以外、(PSf−1)の製造方法と同等の条件で各中空糸膜(PSf−2、PSf−3)を作製した。その結果、表2に示す。
<Method for producing hollow fiber membrane (PSf-2, PSf-3)>
Each hollow fiber membrane (PSf-2, PSf-3) is subjected to the same conditions as in the production method of (PSf-1) except that the composition of the internal coagulation solution (pure water / DMAc) and the polysulfone concentration in the membrane stock solution are changed. Produced. The results are shown in Table 2.

[CHOP(チャイニーズハムスター卵巣細胞蛋白質)濃度の測定方法]
ヤギ抗(宿主細胞タンパク質)抗体を用いる酵素結合免疫吸着検定法(ELISA)によってCHOPの濃度を測定した。精製したヤギ抗−CHOP抗体全体をマイクロタイタープレートのウェルに固定化した。CHOPを含む生体成分溶液の希釈物を、ウェルにインキュベートし、その後、ペルオキシダーゼと結合体化した抗−CHOP全体とインキュベートした。次に、西洋ワサビペルオキシダーゼを、o−フェニレンジアミンを用いて、492nmの吸光度を読むことによって定量した。サンドイッチELISAの原理に基づいて、ペルオキシダーゼの濃度は、CHOPの濃度に対応した。ELISAの測定範囲は5ng/mL〜320ng/mLであった。生体成分溶液の濃度によっては希釈して測定を行った。
[Method for Measuring CHOP (Chinese Hamster Ovary Cell Protein) Concentration]
The concentration of CHOP was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) using goat anti- (host cell protein) antibody. The entire purified goat anti-CHOP antibody was immobilized in a well of a microtiter plate. A dilution of the biocomponent solution containing CHOP was incubated in the wells, followed by incubation with the whole anti-CHOP conjugated with peroxidase. The horseradish peroxidase was then quantified by reading the absorbance at 492 nm using o-phenylenediamine. Based on the principle of sandwich ELISA, the concentration of peroxidase corresponded to the concentration of CHOP. The measurement range of ELISA was 5 ng / mL to 320 ng / mL. Depending on the concentration of the biological component solution, it was diluted and measured.

[エンドトキシン濃度の測定方法]
エンドトキシンは吸着や失活が起こりやすいためサンプル採取後速やかにエンドトキシン濃度を測定した。透析液用リムリス試薬(和光純薬工業(株)製 透析用リムリス試薬0.2mL用)にサンプルを200μL入れ、3秒後ボルテックスした。トキシノメーター(和光純薬工業(株)製 ET−301)でリムリス試薬のゲル化時間を測定した。このときの設定温度は37℃、測定時間は200minとする。同様な操作でエンドトキシン標準品(和研薬E.coliUKT−B由来)を測定し、検量線とした。
[Measurement method of endotoxin concentration]
Since endotoxin is prone to adsorption and inactivation, the endotoxin concentration was measured immediately after sampling. 200 μL of the sample was placed in a limlith reagent for dialysis solution (for 0.2 mL of dialysis rimlith reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and vortexed after 3 seconds. The gelation time of the Limlith reagent was measured with a toxinometer (ET-301 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). At this time, the set temperature is 37 ° C. and the measurement time is 200 min. In the same manner, an endotoxin standard (derived from Wakken E. coli UKT-B) was measured and used as a calibration curve.

[DNA濃度の測定方法]
THRESHOLD Total DNAアッセイ(Molecular Devices、Corp.,Sunnyvale,CA)に従って、DNA濃度を評価した。
[Method for measuring DNA concentration]
DNA concentration was assessed according to the THRESHOLD Total DNA assay (Molecular Devices, Corp., Sunnyvale, CA).

[電子顕微鏡測定方法]
サンプルを適当な大きさに切り取り、導電性テープを用いて試料台に固定し、(株)真空デバイス製のホーロカソードCVDオスミウムコーター(形式HPC−1S)を用いてオスミウムコーティングを施し、検鏡用試料とした。(株)日立製作所製の高分解能走査電子顕微鏡(S−4700)を用い、加速電圧1kV、作動距離5×10E−3mおよび所定倍率で膜の断面の構造解析を行った。
[Electron microscope measurement method]
Cut the sample to an appropriate size, fix it on the sample stage using conductive tape, apply osmium coating using a hollow cathode CVD osmium coater (type HPC-1S) manufactured by Vacuum Device Co., Ltd. A sample was used. Using a high resolution scanning electron microscope (S-4700) manufactured by Hitachi, Ltd., structural analysis of the cross section of the membrane was performed at an acceleration voltage of 1 kV, a working distance of 5 × 10E-3 m, and a predetermined magnification.

<分画分子量の測定>
各限外濾過膜を用いて、1wt%のウシアルブミン(シグマ−アルドリッチ社製、分子量6万)およびウシγ−グロブリン(インビトロジェン社製、分子量15万)、フェリチン(シグマ−アルドリッチ製、分子量45万)を0.010MPaの定圧デッドエンドで濾過を行った。濾過開始から5分の間に透過した免疫グロブリン透過液中のアルブミンおよびγ−グロブリン、フェリチンの量を測定し、膜に捕捉された各蛋白質の捕捉率を算出した。各蛋白質の分子量と捕捉率との検量線を作製し、検量線から捕捉率90%の時の分子量を求め、その値を分画分子量と定めた。
<Measurement of molecular weight cutoff>
Using each ultrafiltration membrane, 1 wt% bovine albumin (Sigma-Aldrich, molecular weight 60,000) and bovine γ-globulin (Invitrogen, molecular weight 150,000), ferritin (Sigma-Aldrich, molecular weight 450,000) ) At a constant pressure dead end of 0.010 MPa. The amount of albumin, γ-globulin, and ferritin in the immunoglobulin permeate that permeated within 5 minutes from the start of filtration was measured, and the capture rate of each protein captured on the membrane was calculated. A calibration curve between the molecular weight and the capture rate of each protein was prepared, the molecular weight at the capture rate of 90% was determined from the calibration curve, and the value was determined as the fractional molecular weight.

<処理量、透過量、透過率および透過率比の計算方法>
処理量、透過量、透過率および透過率比は、濾過前後の生体成分の容量および濃度を用いて算出した。標的生体成分および不純生体成分の濃度測定には、高速液体クロマトグラフフィー測定(東ソー(株)製のカラムG3000SWXLを2本、東ソー(株)製のSC8020システム、東ソー(株)製のUV8020検出器)を行い、280nm波長における吸収ピーク面積比から求めた。
まず、膜に透過させた生体成分の処理量を下記式(14)〜(16)で計算した。
生体成分の処理量(g)
=標的生体成分の処理量(W1)+不純物生体成分の処理量(W2) (14)
W1(g)=Va×A1a/A1s×Ka (15)
W2(g)=Va×A2a/A2s×Ka (16)
Va:濾過前の生体成分溶液の容量(L)
A1s:1g/Lの標的生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
A2s:1g/Lの不純物生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
A1a:濾過前の標的生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
A2a:濾過前の不純物生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
Ka:濾過前の生体成分溶液の希釈倍数

次に、標的生体成分の透過量(P1)と不純物生体成分の透過量(P2)を下記式(17)および(18)で計算した。
P1(g)=Vf×A1f/A1s×Kf (17)
P2(g)=Vf×A2f/A2s×Kf (18)
Vf:透過液の容量(L)
A1s:1g/Lの標的生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
A2s:1g/Lの不純物生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
A1f:透過液中の標的生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
A2f:透過液中の不純物生体成分のHPLCピーク面積(mV・秒)
Kf:透過液の希釈倍数

さらに、標的生体成分の透過率および不純物生体成分の透過率を下記式(19)および(20)で計算した。
標的生体成分の透過率(%)=P1/W1×100 (19)
不純物生体成分の透過率(%)=P2/W2×100 (20)
その結果、透過率比(分画性能)を下記式(21)および(22)で計算した。標的生体成分の分子量が不純物生体成分の分子量より小さい場合は(21)を用い、一方、標的生体成分の分子量が不純物生体成分の分子量より大きい場合は(22)を用いて透過率比を算出した。
透過率比=不純物生体成分の透過率/標的生体成分の透過率 (21)
透過率比=標的生体成分の透過率/不純物生体成分の透過率 (22)
透過率比が低い程、標的生体成分と不純物生体成分の分画性能が高いことを示している。
<Calculation method of throughput, transmittance, transmittance and transmittance ratio>
The amount of treatment, the amount of permeation, the transmittance, and the transmittance ratio were calculated using the volume and concentration of biological components before and after filtration. For the concentration measurement of target biological components and impure biological components, high-performance liquid chromatographic measurement (two columns G3000SWXL made by Tosoh Corp., SC8020 system made by Tosoh Corp., UV8020 detector made by Tosoh Corp.) ) And obtained from the absorption peak area ratio at a wavelength of 280 nm.
First, the treatment amount of the biological component permeated through the membrane was calculated by the following formulas (14) to (16).
Amount of biological component processed (g)
= Target biological component throughput (W1) + impurity biological component throughput (W2) (14)
W1 (g) = Va × A1a / A1s × Ka (15)
W2 (g) = Va × A2a / A2s × Ka (16)
Va: Volume of biological component solution before filtration (L)
A1s: HPLC peak area of target biological component of 1 g / L (mV · sec)
A2s: HPLC peak area of ionic impurities of 1 g / L (mV · sec)
A1a: HPLC peak area (mV · sec) of the target biological component before filtration
A2a: HPLC peak area (mV · sec) of impurity biocomponent before filtration
Ka: dilution factor of biological component solution before filtration

Next, the permeation amount (P1) of the target biocomponent and the permeation amount (P2) of the impurity biocomponent were calculated by the following equations (17) and (18).
P1 (g) = Vf × A1f / A1s × Kf (17)
P2 (g) = Vf × A2f / A2s × Kf (18)
Vf: Permeate volume (L)
A1s: HPLC peak area of target biological component of 1 g / L (mV · sec)
A2s: HPLC peak area of ionic impurities of 1 g / L (mV · sec)
A1f: HPLC peak area (mV · sec) of the target biological component in the permeate
A2f: HPLC peak area (mV · sec) of impurity biological components in the permeate
Kf: dilution factor of permeate

Further, the transmittance of the target biological component and the transmittance of the impurity biological component were calculated by the following formulas (19) and (20).
Permeability of target biological component (%) = P1 / W1 × 100 (19)
Impurity biological component transmittance (%) = P2 / W2 × 100 (20)
As a result, the transmittance ratio (fractionation performance) was calculated by the following formulas (21) and (22). When the molecular weight of the target biological component is smaller than the molecular weight of the impurity biological component, (21) is used. On the other hand, when the molecular weight of the target biological component is larger than the molecular weight of the impurity biological component, the transmittance ratio is calculated using (22). .
Transmittance ratio = impurity biological component transmittance / target biological component transmittance (21)
Transmittance ratio = transmittance of target biological component / transmittance of impurity biological component (22)
The lower the transmittance ratio, the higher the fractionation performance of the target biological component and the impurity biological component.

<抗SCF抗体の製造例>
(1)免疫原の作製
SCFを高発現するHeLa細胞のcDNAライブラリーから単離したSCFのcDNAを動物細胞発現用ベクターpBCMGS−neoに組み込んだ後、これをマウス繊維芽細胞株Balb/3T3細胞に形質導入し、得られたトランスフェクタントを免疫原とした。
(2)ハイブリドーマの作製
(a)免疫
8週令のBalb/cマウス(雌)に上記トランスフェクタントを2週間間隔で腹腔内投与した。免疫の効果は、マウスの尾静脈から採取した末梢血の血清と免疫原との反応性により評価した。効果を確認した後、最終免疫、細胞融合を行った。
(b)細胞融合
最終免疫から4日後、免疫されたマウスの脾細胞とマウス骨髄腫由来細胞株SP−2を常法に従って細胞融合させた。
(c)抗SCF抗体産生ハイブリドーマのスクリーニング
抗SCF抗体産生ハイブリドーマのスクリーニング法として、トランスフェクタントおよびその親株細胞(Balb/3T3)を抗原とした間接抗体法を用いた。トランスフェクタントに結合し、親株細胞(Balb/3T3)には結合しない抗体を産生するハイブリドーマを選択し、クローニングした。
(d)抗体の精製
SCF発現クローンの培養上清を限外濾過濃縮した後、結合用緩衝液(BioRad Protein MAPS buffer)と等量混合した。Protein A−Sepharose CL−4B(ファルマシア社製)を結合用緩衝液で平衡化し、上記混合液をカラムに流して抗体を結合させた後、結合用緩衝液でカラムを洗浄した。0.2M Glycine−HCl buffer(pH3.0)をカラムに流して溶出を行い精製前抗SCF抗体を得た。次に、DEAE−Sepharose FF(GEヘルスケア社製)、Phenyl−Sepharose HP(GEヘルスケア社製)、Spephadex−G75(GEヘルスケア社製)の順で精製を行い、精製後抗SCF抗体を単離した。
精製前抗SCF抗体および精製後抗SCF抗体に含まれる標的生体成分と不純物生体成分を先に述べた方法で分析した。その結果を表1に示す。
<Example of production of anti-SCF antibody>
(1) Preparation of immunogen SCF cDNA isolated from a cDNA library of HeLa cells that highly express SCF was incorporated into an animal cell expression vector pBCMGS-neo, which was then used as mouse fibroblast cell line Balb / 3T3 cells. The resulting transfectant was used as an immunogen.
(2) Production of hybridoma (a) Immunization The above transfectants were intraperitoneally administered to 8-week-old Balb / c mice (female) at intervals of 2 weeks. The effect of immunity was evaluated by the reactivity of peripheral blood serum collected from the tail vein of mice with the immunogen. After confirming the effect, final immunization and cell fusion were performed.
(B) Cell fusion Four days after the final immunization, the spleen cells of the immunized mouse and the mouse myeloma-derived cell line SP-2 were subjected to cell fusion according to a conventional method.
(C) Screening of anti-SCF antibody-producing hybridoma As an anti-SCF antibody-producing hybridoma screening method, an indirect antibody method using a transfectant and its parent cell line (Balb / 3T3) as an antigen was used. A hybridoma producing an antibody that binds to the transfectant and does not bind to the parent cell line (Balb / 3T3) was selected and cloned.
(D) Purification of antibody The culture supernatant of the SCF-expressing clone was subjected to ultrafiltration concentration, and then mixed with an equal amount of a binding buffer (BioRad Protein MAPS buffer). Protein A-Sepharose CL-4B (manufactured by Pharmacia) was equilibrated with a binding buffer, and the mixture was allowed to flow through the column to bind the antibody. Then, the column was washed with the binding buffer. A 0.2M Glycine-HCl buffer (pH 3.0) was passed through the column for elution to obtain a pre-purification anti-SCF antibody. Next, purification is performed in the order of DEAE-Sepharose FF (manufactured by GE Healthcare), Phenyl-Sepharose HP (manufactured by GE Healthcare), and Sephadex-G75 (manufactured by GE Healthcare). Isolated.
The target biological component and impurity biological component contained in the pre-purification anti-SCF antibody and the post-purification anti-SCF antibody were analyzed by the method described above. The results are shown in Table 1.

[実施例1]
中空糸膜(PSf−1)の中空部分の断面積合計が0.01mとなるように本数を取
り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、リシン塩酸塩50g/Lを含む10g/Lの献血グロベニン-I-ニチヤク(日本製薬(株)製)を500mL使用した。生体成分混合溶液中の免疫グロブリン1量体(分子量:150kDa)と2量体(分子量:300kDa)、多量体の濃度をGPCで測定したところ、それぞれ9.1g/Lと0.8g/L、0.1g/Lが含有していた。
上記で作製したモジュールと生体成分混合溶液を図1に示すようなクロスフロー濾過装
置に接続する。中空糸膜中での線速が10cm/秒、中空糸膜入り側圧力と出側圧力の平均が0.027MPa(転移点の圧力は0.005MPa)となるよう送液ポンプを回転させ、調製バルブ1で調整した。クロスフロー濾過が進むと生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにPBS水溶液を添加してコントロールする。25℃で5時間、クロスフロー濾過を行った後、生体成分混合溶液および透過液中の免疫グロブリン1量体と2量体の濃度をGPCで測定した。その結果(表2)、免疫グロブリン1量体(蛋白A)の透過量が167g/m2、免疫グロブリン2量体(蛋白B)透過量が2.0g/m2であった。さらに、免疫グロブリン1量体と2量体の透過率と透過率比(分画性能)を算出した結果、1量体透過率および2量体透過率が、それぞれ、90.2%および12.3%であり、透過率比は0.14であった。
[Example 1]
The number was taken out so that the total cross-sectional area of the hollow portion of the hollow fiber membrane (PSf-1) was 0.01 m 2 to prepare a yarn bundle.
As a biological component mixed solution, 500 mL of 10 g / L blood donated globenin-I-Nichiyak (manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd.) containing 50 g / L of lysine hydrochloride was used. When the concentrations of immunoglobulin monomer (molecular weight: 150 kDa), dimer (molecular weight: 300 kDa) and multimer in the biological component mixed solution were measured by GPC, 9.1 g / L and 0.8 g / L, It contained 0.1 g / L.
The module prepared above and the biological component mixed solution are connected to a crossflow filtration apparatus as shown in FIG. The liquid feed pump is rotated so that the linear velocity in the hollow fiber membrane is 10 cm / second, and the average of the pressure on the hollow fiber membrane side and the pressure on the outlet side is 0.027 MPa (pressure at the transition point is 0.005 MPa). Adjusted with valve 1. Since the concentration of the biological component mixed solution increases as the cross flow filtration proceeds, the aqueous PBS solution is added and controlled so that the absorbance during filtration becomes the absorbance of the biological component mixed solution before filtration. After performing cross flow filtration at 25 ° C. for 5 hours, the concentrations of the immunoglobulin monomer and dimer in the biological component mixed solution and permeate were measured by GPC. The results (Table 2), the amount of transmitted immunoglobulin mer (Protein A) is 167 g / m 2, the immunoglobulin dimer (protein B) permeation amount was 2.0 g / m 2. Furthermore, as a result of calculating the transmittance and transmittance ratio (fractionation performance) of the immunoglobulin monomer and dimer, the monomer transmission rate and the dimer transmission rate were 90.2% and 12. The transmittance ratio was 0.14.

[実施例2]
中空糸膜(PSf−2)の中空部分の断面積合計が0.01mとなるように本数を取
り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、10g/Lのウシアルブミン(SIGMA社製)を500mL使用した。生体成分混合溶液中のウシアルブミン1量体(分子量:69kDa)と2量体(分子量:128kDa)、多量体の濃度をGPCで測定したところ、それぞれ9.5g/Lと0.4g/L、0.1g/Lが含有していた。
上記で作製したモジュールと生体成分混合溶液を図1に示すようなクロスフロー濾過装
置に接続する。クロスフロー濾過が進むと生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過
中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにPBS水溶液を添加して
コントロールする。25℃で5時間、クロスフロー濾過を行った後、生体成分混合溶液お
よび透過液中のウシアルブミン1量体と2量体の濃度をGPCで測定した。その結果(表
2)、ウシアルブミン1量体(蛋白A)の透過量が79g/m2、ウシアルブミン2量体
(蛋白B)透過量が0.5g/m2であった。さらに、ウシアルブミン1量体と2量体の透過率と透過率比(分画性能)を算出した結果、1量体透過率および2量体透過率が、そ
れぞれ、83.9%および13.6%であり、透過率比は0.16であった。
[Example 2]
The number was taken out so that the total cross-sectional area of the hollow portion of the hollow fiber membrane (PSf-2) was 0.01 m 2 to prepare a yarn bundle.
As a biological component mixed solution, 500 mL of 10 g / L bovine albumin (manufactured by SIGMA) was used. When the concentrations of bovine albumin monomer (molecular weight: 69 kDa), dimer (molecular weight: 128 kDa) and multimer in the biological component mixed solution were measured by GPC, 9.5 g / L and 0.4 g / L, It contained 0.1 g / L.
The module prepared above and the biological component mixed solution are connected to a crossflow filtration apparatus as shown in FIG. Since the concentration of the biological component mixed solution increases as the cross flow filtration proceeds, the aqueous PBS solution is added and controlled so that the absorbance during filtration becomes the absorbance of the biological component mixed solution before filtration. After cross-flow filtration at 25 ° C. for 5 hours, the concentrations of bovine albumin monomer and dimer in the biological component mixed solution and permeate were measured by GPC. As a result (Table 2), the permeation amount of bovine albumin monomer (protein A) was 79 g / m 2 and the permeation amount of bovine albumin dimer (protein B) was 0.5 g / m 2 . Further, the transmittance and transmittance ratio (fractionation performance) of bovine albumin monomer and dimer were calculated. As a result, the monomer transmittance and the dimer transmittance were 83.9% and 13. The transmittance ratio was 0.16.

[比較例1]
中空糸膜(PSf−1)を中空糸膜(PSf−3)に変更した以外、実施例1と同様の方法で生体成分混合溶液を分離した。その結果(表2)、免疫グロブリン1量体(蛋白A)の透過量が335g/m2、免疫グロブリン2量体(蛋白B)透過量が28.6g/m2であった。さらに、免疫グロブリン1量体と2量体の透過率と透過率比(分画性能)を算出した結果、1量体透過率および2量体透過率が、それぞれ、96.5%および93.8%であり、透過率比は0.97であった。
以上、[実施例1]、[実施例2]、[比較例1]を表2に記した。
[Comparative Example 1]
The biological component mixed solution was separated by the same method as in Example 1 except that the hollow fiber membrane (PSf-1) was changed to the hollow fiber membrane (PSf-3). As a result (Table 2), the permeation amount of immunoglobulin monomer (protein A) was 335 g / m 2 and the permeation amount of immunoglobulin dimer (protein B) was 28.6 g / m 2 . Furthermore, as a result of calculating the transmittance and transmittance ratio (fractionation performance) of the immunoglobulin monomer and dimer, the monomer transmission rate and the dimer transmission rate were 96.5% and 93.%, respectively. The transmittance ratio was 0.97.
[Example 1], [Example 2], and [Comparative Example 1] are described in Table 2 above.

[実施例3]2段濾過
中空糸膜(PSf−1およびPSf−2)の中空部分の断面積合計が0.01mとな
るように本数を取り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、リシン塩酸塩50g/Lを含む0.7g/Lのウシアルブミン(SIGMA社製)、9.3g/Lの献血グロベニン-I-ニチヤク(免疫グロブリン1量体:8.6g/L、免疫グロブリン2量体:0.7g/L、)を500mL使用した。
上記で作製した中空糸膜(PSf−1)モジュールと生体成分混合溶液を図1に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。クロスフロー濾過が進むと保持液側の生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにPBS水溶液を添加してコントロールする。25℃で5時間、クロスフロー濾過を行った後、免疫グロブリンの1量体、免疫グロブリン2量体、ウシアルブミンの透過量を測定した。その結果、免疫グロブリン1量体の透過率は90.2%、免疫グロブリン2量体の透過率は12.3%、ウシアルブミンの透過率99.0%の結果が得られた。また、濾液側の生体成分混合溶液は希釈されその濃度は1g/Lであった。それらを表3に記す。
次に、その生体成分混合溶液と上記で作製した中空糸膜(PSf−2)モジュールを図3に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。クロスフロー濾過が進むと保持液側の生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにPBS水溶液を添加してコントロールする。25℃で5時間、クロスフロー濾過を行った後、免疫グロブリンの1量体、免疫グロブリン2量体、ウシアルブミンの透過量を測定した。その結果、免疫グロブリン1量体の透過率は4.8%、免疫グロブリン2量体の透過率は<1%、ウシアルブミンの透過率は96.0%の結果が得られた。また、保持液側の生体成分混合溶液は濃縮されその濃度は10g/Lであった。それらを表3に記す。
以上の結果より、2段階濾過を行うことによって、免疫グロブリンの2量体とウシアルブミンを除去し免疫グロブリン1量体を精製することができることが分かった。
[Example 3] Two-stage filtration The number of the hollow fiber membranes (PSf-1 and PSf-2) was taken out so that the total cross-sectional area of the hollow portion was 0.01 m 2 to prepare a yarn bundle.
As a biological component mixed solution, 0.7 g / L bovine albumin (manufactured by SIGMA) containing lysine hydrochloride 50 g / L, 9.3 g / L donated globenin-I-Nichiyaku (immunoglobulin monomer: 8.6 g) / L, immunoglobulin dimer: 0.7 g / L,) was used in an amount of 500 mL.
The hollow fiber membrane (PSf-1) module produced above and the biological component mixed solution are connected to a crossflow filtration device as shown in FIG. As the cross flow filtration proceeds, the concentration of the biological component mixed solution on the side of the retentate increases, so that an aqueous PBS solution is added and controlled so that the absorbance during filtration becomes the absorbance of the biological component mixed solution before filtration. After cross-flow filtration at 25 ° C. for 5 hours, the permeation amount of immunoglobulin monomer, immunoglobulin dimer and bovine albumin was measured. As a result, the permeability of the immunoglobulin monomer was 90.2%, the permeability of the immunoglobulin dimer was 12.3%, and the permeability of bovine albumin was 99.0%. Moreover, the biological component mixed solution on the filtrate side was diluted and the concentration thereof was 1 g / L. They are listed in Table 3.
Next, the biological component mixed solution and the hollow fiber membrane (PSf-2) module produced above are connected to a cross flow filtration device as shown in FIG. As the cross flow filtration proceeds, the concentration of the biological component mixed solution on the side of the retentate increases, so that an aqueous PBS solution is added and controlled so that the absorbance during filtration becomes the absorbance of the biological component mixed solution before filtration. After cross-flow filtration at 25 ° C. for 5 hours, the permeation amount of immunoglobulin monomer, immunoglobulin dimer and bovine albumin was measured. As a result, the transmission rate of the immunoglobulin monomer was 4.8%, the transmission rate of the immunoglobulin dimer was <1%, and the transmission rate of bovine albumin was 96.0%. Further, the biological component mixed solution on the retentate side was concentrated and the concentration was 10 g / L. They are listed in Table 3.
From the above results, it was found that immunoglobulin dimer and bovine albumin can be removed and immunoglobulin monomer can be purified by performing two-stage filtration.

[実施例4]2段濾過
精製前抗SCF抗体を用いる以外は実施例3と同じ濾過条件で抗SCF抗体1量体と2量体の凝集体、CHOPの中空糸膜(PSf−1)を用いた1段目のクロスフロー濾過を行った。その結果、免疫グロブリン1量体の透過率は90.2%、免疫グロブリン2量体の透過率は12.3%、CHOPの濾液濃度は10E2ng/mlの結果が得られた。また、濾液側の生体成分混合溶液は希釈されその濃度は1g/Lであった。それらを表3に記す。
続いて実施例3と同様な方法によって中空糸膜(PSf−2)を用いた2段目のクロスフロー濾過を行った。その結果、免疫グロブリン1量体の透過率は4.8%、免疫グロブリン2量体の透過率は<1%、CHOP、DNA、および、エンドトキシンの保持液濃度は各々10ng/ml以下、1pg/ml未満、1EU/ml未満の結果が得られた。また、保持液側の生体成分混合溶液は濃縮されその濃度は10g/Lであった。それらを表3に記す。
以上の結果より、2段階濾過を行うことによって、免疫グロブリンの2量体とCHOPDNA、エンドトキシンを除去し免疫グロブリン1量体を精製することができることが分かった。
[Example 4] Two-stage filtration Anti-SCF antibody monomer and dimer aggregates, CHOP hollow fiber membrane (PSf-1) were obtained under the same filtration conditions as in Example 3 except that the pre-purification anti-SCF antibody was used. The first-stage crossflow filtration used was performed. As a result, the transmittance of immunoglobulin monomer was 90.2%, the transmittance of immunoglobulin dimer was 12.3%, and the filtrate concentration of CHOP was 10E2 ng / ml. Moreover, the biological component mixed solution on the filtrate side was diluted and the concentration thereof was 1 g / L. They are listed in Table 3.
Subsequently, second-stage crossflow filtration using a hollow fiber membrane (PSf-2) was performed in the same manner as in Example 3. As a result, the permeability of the immunoglobulin monomer was 4.8%, the permeability of the immunoglobulin dimer was <1%, and the concentration of the retentate in CHOP, DNA, and endotoxin was 10 ng / ml or less, 1 pg / ml respectively. Results of less than ml and less than 1 EU / ml were obtained. Further, the biological component mixed solution on the retentate side was concentrated and the concentration was 10 g / L. They are listed in Table 3.
From the above results, it was found that the immunoglobulin dimer can be purified by removing the immunoglobulin dimer, CHOP DNA, and endotoxin by performing two-stage filtration.

[実施例5]
中空糸膜(PSf−1)の中空部分の断面積合計が0.005mとなるように本数を取り出し、ヒト免疫グロブリン1量体/2量体分画性能評価用の糸束を作製した。その糸束を図1に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。
次に、50g/Lのリシン塩酸塩を含む0.01g/Lのヒト免疫グロブリン溶液を装置にセットし、中空糸膜中での線束が10cm/秒、中空糸膜入り側圧力と出側圧力の平均が0.010MPaとなるよう送液ポンプ1(2)を回転させ、調整バルブ(7)で調整した。濾過中、ヒト免疫グロブリン濃度が常に一定になるように希釈溶液用タンク(1)内の50g/Lのリシン塩酸塩を含むPBS水溶液を生体成分溶液用タンク(4)内に添加する。10分間、濾過を行うことで濾過膜表面にケーク層を形成させ後、0.25%のヒト免疫グロブリン溶液に置き換え、1分間の免疫グロブリン2量体透過率/1量体透過率比(免疫グロブリン2量体透過率/1量体透過率)を測定した。
上記の方法と同様に、0.1g/Lおよび1g/L、10g/Lのヒト免疫グロブリン溶液とブランクとして希釈液を用い、同様の方法で濾過を行った後、0.25%のヒト免疫グロブリン溶液に置き換え、5分間の免疫グロブリン2量体透過率/1量体透過率比(免疫グロブリン2量体透過率/1量体透過率)を測定した。
その結果、0g/Lおよび0.01g/L、0.1g/Lでケーク層を形成させた場合の免疫グロブリン2量体透過率/1量体透過率比は、それぞれ0.63および0.67、0.59であった。この事から、1g/L以下の濃度では、短時間で免疫グロブリン1量体と2量体を分離できるケーク層が形成されていないことが分かった。一方、1g/Lおよび10g/Lでケーク層を形成させた場合の免疫グロブリン2量体透過率/1量体透過率比は、それぞれ0.20および0.14であり、短時間で免疫グロブリン1量体と2量体を分離できるケーク層が形成されていることが分かった。
以上の結果より、短時間で免疫グロブリン1量体と2量体を分離できる、すなわち、免疫グロブリン2量体の透過率と疫グロブリン1量体の透過率の比が0.2以下の分離能を発現するためのケーク層を形成させるためには、1g/L以上の濃度が必要であることが分かった。
[Example 5]
The number was taken out so that the total cross-sectional area of the hollow portion of the hollow fiber membrane (PSf-1) was 0.005 m 2, and a yarn bundle for evaluating the performance of human immunoglobulin monomer / dimer fractionation was prepared. The yarn bundle is connected to a cross flow filtration device as shown in FIG.
Next, a 0.01 g / L human immunoglobulin solution containing 50 g / L lysine hydrochloride was set in the apparatus, the wire bundle in the hollow fiber membrane was 10 cm / second, and the hollow fiber membrane entry side pressure and exit side pressure were The liquid feed pump 1 (2) was rotated so that the average of was 1010 MPa, and was adjusted with the adjustment valve (7). During filtration, an aqueous PBS solution containing 50 g / L lysine hydrochloride in the diluted solution tank (1) is added to the biological component solution tank (4) so that the human immunoglobulin concentration is always constant. After forming a cake layer on the surface of the membrane by filtration for 10 minutes, it was replaced with a 0.25% human immunoglobulin solution, and the immunoglobulin dimer permeability / monomer permeability ratio (immune ratio for 1 minute) (Globulin dimer permeability / monomer permeability) was measured.
In the same manner as described above, 0.1 g / L and 1 g / L, 10 g / L human immunoglobulin solutions and a diluent as a blank were used, and after filtration in the same manner, 0.25% human immunity It was replaced with a globulin solution, and the immunoglobulin dimer permeability / monomer permeability ratio (immunoglobulin dimer permeability / monomer permeability) for 5 minutes was measured.
As a result, when the cake layer was formed at 0 g / L, 0.01 g / L, and 0.1 g / L, the immunoglobulin dimer permeability / monomer permeability ratios were 0.63 and 0.00, respectively. 67, 0.59. From this, it was found that at a concentration of 1 g / L or less, a cake layer capable of separating immunoglobulin monomer and dimer in a short time was not formed. On the other hand, when the cake layer was formed at 1 g / L and 10 g / L, the ratio of immunoglobulin dimer permeability / monomer permeability was 0.20 and 0.14, respectively. It turned out that the cake layer which can isolate | separate a monomer and a dimer is formed.
From the above results, it is possible to separate an immunoglobulin monomer and a dimer in a short time, that is, a resolution with a ratio of the transmittance of an immunoglobulin dimer to that of an epithelial globulin monomer is 0.2 or less. It has been found that a concentration of 1 g / L or more is necessary to form a cake layer for expressing the above.

本発明に係る分離方法は、核酸、糖、タンパク質、ワクチン、血液分画製剤などのバイ
オ医薬の分離・精製分野で好適に利用することができる。
The separation method according to the present invention can be suitably used in the field of separation and purification of biopharmaceuticals such as nucleic acids, sugars, proteins, vaccines, blood fraction preparations and the like.

本発明のクロスフロー濾過装置を例示する図である。It is a figure which illustrates the crossflow filtration apparatus of this invention. 本発明のクロスフロー濾過装置を例示する図である。It is a figure which illustrates the crossflow filtration apparatus of this invention. 本発明の濃縮・分離工程を例示する図である。It is a figure which illustrates the concentration / isolation | separation process of this invention. 本発明の中空糸膜の内面緻密層の電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of the inner surface dense layer of the hollow fiber membrane of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 希釈溶液用タンク
2 送液ポンプ1
3 送液ポンプ2
4 生体成分溶液用タンク
5 圧力計1
6 圧力計2
7 調整バルブ1
8 限外濾過膜モジュール
9 透過液用タンク
10 流量計
11 濃度コントローラー1
12 圧力・流量コントローラー1
13 UVフローセル
14 濃度コントローラー2
15 送液ポンプ3
16 圧力計3
17 圧力計4
18 圧力・流量コントローラー2
19 調整バルブ2
20 吸光度計
21 生体成分回収液タンク
22 流量計2
23 切換バルブ
24 濃縮・分離用限外濾過膜モジュール
1 Dilution solution tank 2 Liquid feed pump 1
3 Liquid feed pump 2
4 Tank for biological component solution 5 Pressure gauge 1
6 Pressure gauge 2
7 Adjustment valve 1
8 Ultrafiltration membrane module 9 Tank for permeate 10 Flow meter 11 Concentration controller 1
12 Pressure and flow controller 1
13 UV flow cell 14 Concentration controller 2
15 Liquid feed pump 3
16 Pressure gauge 3
17 Pressure gauge 4
18 Pressure / Flow Controller 2
19 Adjustment valve 2
20 Absorbance meter 21 Biological component recovery liquid tank 22 Flow meter 2
23 Switching valve 24 Ultrafiltration membrane module for concentration / separation

Claims (19)

標的生体成分の分子量が10〜1,000kDaであって、分画分子量が標的生体成分の1.5倍以上4.5倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体とを併せた生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を分離することを特徴とする分離方法。   Using an ultrafiltration membrane having a molecular weight of the target biological component of 10 to 1,000 kDa and a fractional molecular weight of 1.5 to 4.5 times that of the target biological component, the target biological component and at least the target biological component A biological component solution containing a high molecular weight impurity biological component containing a dimer of components, wherein the biological component concentration of the target biological component and at least the target biological component dimer is 1 to 150 g / L A separation method comprising separating a high molecular weight impurity biological component containing a target biological component and at least a dimer of the target biological component by cross-flow filtration. 標的生体成分の分子量が10〜1,000kDaであって、分画分子量が標的生体成分の1.5倍以上4.5倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体とを併せた生体成分濃度が1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、
分画分子量が標的生体成分の0.3倍以上1.5倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が0.1〜150g/Lである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することを特徴とする分離方法。
Using an ultrafiltration membrane having a molecular weight of the target biological component of 10 to 1,000 kDa and a fractional molecular weight of 1.5 to 4.5 times that of the target biological component, the target biological component and at least the target biological component A biological component solution containing a high molecular weight impurity biological component containing a dimer of components, wherein the biological component concentration of the target biological component and at least the target biological component dimer is 1 to 150 g / L Separating the high molecular weight impurity biological component including the target biological component and at least a dimer of the target biological component by cross-flow filtration;
A biological component solution containing at least a target biological component and a low molecular weight impurity biological component using an ultrafiltration membrane for concentration / separation having a fractional molecular weight of 0.3 to 1.5 times the target biological component. A separation method comprising a step of concentrating / separating a target biological component by permeating a low molecular weight impurity biological component by cross-flow filtration of a solution having a biological component concentration of 0.1 to 150 g / L .
該生体成分濃度が、5〜100g/Lであることを特徴とする請求項1または2に記載の分離方法。   The separation method according to claim 1 or 2, wherein the biological component concentration is 5 to 100 g / L. 該生体成分濃度を、実質一定に維持しながらクロスフロー濾過することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の分離方法。   The separation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the cross-flow filtration is performed while the biological component concentration is maintained substantially constant. 該生体成分が、ポリペプチド、糖、RNA、及び、DNAのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分離方法。   The separation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the biological component contains at least one of polypeptide, sugar, RNA, and DNA. 該ポリペプチドが、抗体、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ワクチンのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項5に記載の分離方法。   The polypeptide contains at least one of antibody, low molecular weight antibody, albumin, blood coagulation factor, interleukin, interferon, cell adsorption factor, cell growth factor, enzyme, riboprotein, and vaccine. The separation method according to claim 5. 該抗体が、免疫グロブリンであることを特徴とする請求項6に記載の分離方法。   The separation method according to claim 6, wherein the antibody is an immunoglobulin. 該免疫グロブリンが、モノクローナル抗体であることを特徴とする請求項7に記載の分離方法。   The separation method according to claim 7, wherein the immunoglobulin is a monoclonal antibody. 該少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分が、免疫グロブリンとプロテインAからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の分離方法。   The high molecular weight impurity biological component containing at least a dimer of a target biological component includes a composite aggregate composed of a target biological component such as a complex aggregate composed of immunoglobulin and protein A and an eluted affinity ligand. The separation method according to claim 1. 該少なくとも標的生体成分の2量体を含む高分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、DNA、CHOP(チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク)のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の分離方法。   The high molecular weight impurity biological component including at least the dimer of the target biological component contains at least one of endotoxin, DNA, and CHOP (Chinese hamster ovary cell protein), which are impurities derived from the starting material of the target biological component. The separation method according to claim 1, wherein: 該低分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、DNA、CHOP(チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク)のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項2〜10のいずれかに記載の分離方法。   The low molecular weight impurity biological component contains at least one of endotoxin, DNA, and CHOP (Chinese hamster ovary cell protein), which are impurities derived from the starting material of the target biological component. The separation method according to any one of the above. 該限外濾過膜が、ビニルアルコール系高分子膜、またはスルホン系高分子膜であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の分離方法。   The separation method according to claim 1, wherein the ultrafiltration membrane is a vinyl alcohol polymer membrane or a sulfone polymer membrane. 請求項1〜12のいずれかに記載の分離方法が、該溶液のアフィニティクロマトグラフィー精製工程の後に用いられることを特徴とする分離方法。   The separation method according to claim 1, wherein the separation method is used after an affinity chromatography purification step of the solution. 該限外濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の分離方法。   The separation method according to claim 1, wherein the ultrafiltration membrane is a hollow fiber membrane. 濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブ
レン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持することを特徴と
する請求項1〜14のいずれかに記載の分離方法。
15. The filtration flow rate is maintained at a level exceeding the flow rate at the transition point, and further, the filtration transmembrane pressure is maintained at a level exceeding the transmembrane pressure at the flow rate transition point. The separation method according to crab.
下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上の手段を含む装置を用いて行う請求項1〜15のいずれかに記載の分離方法。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
The separation method according to any one of claims 1 to 15, which is carried out using an apparatus comprising one or more means selected from the following (a) to (d).
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane means
請求項1〜15のいずれかに記載の分離方法に使用するモジュールおよび下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上の手段を含む装置。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
An apparatus comprising one or more means of the module used in the separation method according to any one of claims 1 to 15 and means comprising the following (a) to (d).
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane means
限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(ホ)〜(チ)からなる手段の1つ以上を含む、請求項2〜15のいずれかに記載の分離方法。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
(ホ)濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(へ)濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(ト)生体成分溶液の送液速度をコントロールできる手段
(チ)濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
Modules using ultrafiltration membranes and one or more means comprising the following (a) to (d), modules using ultrafiltration membranes for concentration / separation and means comprising the following (e) to (h) The separation method according to claim 2, comprising one or more of the following.
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane Means (e) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate before concentration (f) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate after concentration (g) Means capable of controlling the feeding speed of the biological component solution (h) Means that can control the filtration pressure of the ultrafiltration membrane for concentration and separation
請求項2〜15のいずれかに記載の分離方法を行うための、限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(イ)〜(ニ)からなる手段の1つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記(ホ)〜(チ)からなる手段の1つ以上を含む装置。
(イ)生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
(ロ)生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
(ハ)生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
(ニ)限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
(ホ)濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(へ)濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
(ト)生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
(チ)濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
A module using an ultrafiltration membrane and one or more of the following means (a) to (d) for performing the separation method according to any one of claims 2 to 15, A device comprising a module using a filtration membrane and one or more means comprising the following (e) to (h).
(B) Means capable of monitoring the concentration of the biological component solution (b) Means capable of controlling the concentration of the biological component solution (c) Means capable of controlling the linear velocity of the biological component solution (d) Control of the filtration pressure of the ultrafiltration membrane Means (e) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate before concentration (f) Means capable of monitoring the concentration of the biological component permeate after concentration (G) Means capable of controlling the feeding speed of the biological component permeate ) Means for controlling the filtration pressure of the ultrafiltration membrane for concentration and separation
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