JP2013081771A - Hollow fiber binding means and purification column - Google Patents

Hollow fiber binding means and purification column Download PDF

Info

Publication number
JP2013081771A
JP2013081771A JP2012216157A JP2012216157A JP2013081771A JP 2013081771 A JP2013081771 A JP 2013081771A JP 2012216157 A JP2012216157 A JP 2012216157A JP 2012216157 A JP2012216157 A JP 2012216157A JP 2013081771 A JP2013081771 A JP 2013081771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
casing
hollow
filling portion
purification column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012216157A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Fujieda
洋暁 藤枝
Yoshiyuki Ueno
良之 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2012216157A priority Critical patent/JP2013081771A/en
Publication of JP2013081771A publication Critical patent/JP2013081771A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow fiber biding means for improving purification treatment efficiency or the like in a purification column in which ends of hollow fibers are not adhesively fixed to an end of a cylindrical casing by a barrier wall such as potting, and a purification column using the same.SOLUTION: The hollow fiber binding means separates the cylindrical casing containing hollow fibers into two different spaces of a hollow fiber filling portion 4 that is a space densely filled with the hollow fibers and a cavity portion 3 in which the hollow fibers are sparse by fixing the hollow fibers at the end of the casing. (a) The hollow fiber filling portion is spaced from the inner periphery of the casing and the cavity portion is located between the inner periphery of the casing and the hollow fiber filling portion. (b) The total surface area of the hollow fiber filling portion is 50% or more of the surface area of the end surface of the casing. (c) The hollow yarns are not fixed to any of the means and the casing with bond.

Description

本発明は、血液浄化等に使用する中空糸を内蔵した浄化カラムに関する。   The present invention relates to a purification column containing a hollow fiber used for blood purification or the like.

従来、一般的に用いられてきた中空糸型カラムは、筒型ケーシング内に中空糸束を充填すると共に、この中空糸束の両端を樹脂組成物からなる隔壁でケーシング内面に固定し、ケーシングの両端に被処理液の供給口または排出口となる接続口を備えるキャップ部材をそれぞれ装着し、ケーシングの外周部両端近傍に処理液の流入口及び流出口となる接続口を設け、上記供給口から被処理液を供給して各中空糸膜の内部を通過する際にその外側の処理液により浄化処理を行う装置であった。また、この中空糸束の両端部を樹脂組成物で固定する工程はポッティング工程といい、例えば、中空糸束を装填したケーシングの両端開口にキャップを被せて閉塞し、この状態でケーシング内に、当該ケーシングの外周部両端近傍に突設した処理液の流入口及び流出口からポリウレタンなどの樹脂液を注入し、この樹脂液を遠心力によりケーシングの端部に流動させて硬化させ、その後、キャップを外して不要部分を切除することにより中空糸束の端部をケーシング内の端部に固定するとともに中空糸膜の両端を開口している。しかし、ポッティングを用いる手法においては、カラム作成時における工程の複雑化や、コスト増加が懸念される。また、中空糸の外側に処理液を導入できないため、中空糸の外表面が吸着除去に寄与し難く、除去効率が低いという欠点があった。   Conventionally, a hollow fiber column that has been generally used is filled with a hollow fiber bundle in a cylindrical casing, and both ends of the hollow fiber bundle are fixed to the inner surface of the casing with partition walls made of a resin composition. Cap members each having a connection port serving as a supply port or a discharge port for a liquid to be treated are attached to both ends, and connection ports serving as an inflow port and an outflow port for a treatment liquid are provided near both ends of the outer periphery of the casing. When the liquid to be treated was supplied and passed through the inside of each hollow fiber membrane, it was an apparatus for performing a purification treatment with a treatment liquid on the outside thereof. The process of fixing both ends of the hollow fiber bundle with the resin composition is called a potting process.For example, both ends of the casing loaded with the hollow fiber bundle are covered with caps and closed in this state. A resin liquid such as polyurethane is injected from the inlet and outlet of the processing liquid projecting in the vicinity of both ends of the casing on the outer periphery of the casing, and the resin liquid is allowed to flow and cure to the end of the casing by centrifugal force. The end of the hollow fiber bundle is fixed to the end of the casing by removing the unnecessary part and removing both the ends of the hollow fiber membrane. However, in the method using potting, there is a concern that the process becomes complicated and the cost is increased when creating a column. In addition, since the treatment liquid cannot be introduced to the outside of the hollow fiber, the outer surface of the hollow fiber hardly contributes to adsorption and removal, and there is a disadvantage that the removal efficiency is low.

一方で、浄化カラムの両端をポッティングによる固定を行わずにメッシュ等で封止した例もある(特許文献1,2,3)。この手法では、中空糸の内外に処理液を同時に導入することが可能であるが、中空糸内部と中空糸外部の流量比のコントロールが困難であることや、カラム内の流れがケーシングの一部に偏ることが懸念される。また、ケーシング内に充填される中空糸密度にムラができる可能性がある。   On the other hand, there is an example in which both ends of the purification column are sealed with a mesh or the like without being fixed by potting (Patent Documents 1, 2, and 3). In this method, it is possible to simultaneously introduce the treatment liquid into and out of the hollow fiber, but it is difficult to control the flow ratio between the inside of the hollow fiber and the outside of the hollow fiber, and the flow inside the column is part of the casing. There is concern about being biased toward Moreover, there may be unevenness in the density of the hollow fiber filled in the casing.

また、ケーシングの両端のポッティング部において、板厚方向にポッティング部を貫通する孔を付与し、中空糸の内側と外側の両側に処理液を均一に分散させることを可能とする例も存在する(特許文献4,5,6,7)。しかし、これらの発明では、中空糸の一端が閉口されているため、処理液の圧力損失の増大や、目詰まりを起こすことによるカラムの圧力上昇が懸念される。   In addition, there is an example in which a hole penetrating the potting portion is provided in the plate thickness direction in the potting portions at both ends of the casing so that the processing liquid can be uniformly dispersed on both the inside and outside of the hollow fiber ( Patent Documents 4, 5, 6, and 7). However, in these inventions, since one end of the hollow fiber is closed, there is a concern about an increase in the pressure loss of the processing liquid and an increase in the pressure of the column due to clogging.

特開2009−254695号公報JP 2009-254695 A 特開2011−156022号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-156022 国際公開第2009/128564号International Publication No. 2009/128564 特開平5−161831号公報JP-A-5-161831 特開平5−161832号公報JP-A-5-161832 特開平6−343836号公報JP-A-6-343836 特開2007−90309号公報JP 2007-90309 A

本発明は、中空糸の端部をポッティングなどの隔壁により筒状ケーシング端部に接着固定することのない浄化カラムにおいて、カラム内に処理液が均一に分配されないことによる偏流が生じ処理効率の低下を招くことなく、浄化処理効率等を向上できるような中空糸拘束手段およびこれを用いてなる浄化カラムを提供することを目的とする。   In the purification column in which the end of the hollow fiber is not bonded and fixed to the end of the cylindrical casing by a partition wall such as potting, a drift occurs due to non-uniform distribution of the processing liquid in the column, resulting in a decrease in processing efficiency. It is an object of the present invention to provide a hollow fiber restraint means and a purification column using the hollow fiber restraint means that can improve the purification treatment efficiency and the like.

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採るものである。   In order to solve the above problems, the present invention adopts the following configuration.

次の項目を満足する、中空糸が内蔵された筒状ケーシングの端部において中空糸を固定することにより、前記ケーシングを中空糸が密に充填される空間である中空糸充填部と中空糸が疎である空隙部の2つの異なる空間に分離する中空糸拘束手段。
(a)前記中空糸充填部がケーシングの内周面と離間して配置され、かつ、前記空隙部がケーシング内周面と中空糸充填部の間に存在すること
(b)中空糸充填部の総表面積が前記ケーシング端面の表面積の50%以上であること
(c)中空糸が接着によって前記手段および前記ケーシングのいずれにも固定されていないこと
The hollow fiber filling portion and the hollow fiber, which are spaces in which the hollow fiber is tightly filled, are fixed by fixing the hollow fiber at the end of the cylindrical casing in which the hollow fiber is incorporated, which satisfies the following items: Hollow fiber restraint means that separates into two different spaces of a sparse void.
(A) The hollow fiber filling portion is disposed apart from the inner peripheral surface of the casing, and the gap portion exists between the casing inner peripheral surface and the hollow fiber filling portion (b) of the hollow fiber filling portion. The total surface area is 50% or more of the surface area of the casing end surface. (C) The hollow fiber is not fixed to either the means or the casing by adhesion.

本発明の中空糸拘束手段を筒状ケーシングの端部に設置して中空糸を固定して浄化カラムを形成することにより、カラム内の流れをより均一に近いものにし、カラムの浄化処理効率等を向上させることが可能となる。   By installing the hollow fiber restraint means of the present invention at the end of the cylindrical casing and fixing the hollow fiber to form a purification column, the flow in the column is made more nearly uniform, the purification efficiency of the column, etc. Can be improved.

浄化カラムのケーシング端部において本発明の一態様に係る中空糸拘束手段が中空糸を拘束している状態を示す概略端面図である。It is a schematic end view which shows the state which the hollow fiber restraint means which concerns on 1 aspect of this invention has restrained the hollow fiber in the casing edge part of the purification | cleaning column. クリアランス測定時の回路図である。It is a circuit diagram at the time of clearance measurement.

本発明は、中空糸を内蔵するカラムについて、処理液を導入する側、もしくは排出する側の端部における中空糸をケーシングの断面における中心部付近に集中させることで、カラム内における処理液の流れを適切に分配可能な中空糸拘束手段を提供し、処理液における不要物質の吸着除去効率が向上された浄化カラムを提供するものである。   The present invention relates to the flow of the processing liquid in the column by concentrating the hollow fiber at the end on the side where the processing liquid is introduced or discharged on the column containing the hollow fiber in the vicinity of the center in the cross section of the casing. Is provided with a hollow fiber restraint means capable of appropriately distributing the above, and a purification column with improved adsorption removal efficiency of unnecessary substances in the treatment liquid is provided.

本発明における中空糸拘束手段は、中空糸が内蔵されたケーシングの端部において中空糸を固定することにより、ケーシング内で2つの異なる空間に分離する機能を有しており、当該手段によって分離される空間は、中空糸が密に充填される中空糸充填部と中空糸が疎である空隙部となる。   The hollow fiber restraining means in the present invention has a function of separating the hollow fiber into two different spaces in the casing by fixing the hollow fiber at the end of the casing in which the hollow fiber is incorporated, and is separated by the means. The space to be formed is a hollow fiber filling portion in which the hollow fibers are densely filled and a void portion in which the hollow fibers are sparse.

当該中空糸拘束器具によって分離される中空糸充填部は、ケーシングの内周面と離間して配置され、かつ、空隙部がケーシング内周面と中空糸充填部の間に存在することとなる。すなわち、中空糸をケーシングの断面における中心部付近に集中させることで、ケーシングと中空糸束の間に空隙部ができ、処理液の流れがケーシングの断面における中心部付近に偏ることを抑制できる。処理液はケーシング断面の中心部付近においては主に中空糸内部を流れ、周辺部付近においては主に中空糸外部を流れる。両者に流れる処理液流量を適宜調節することにより、中空糸内外にて処理液中の不要物質を効率的に吸着除去することが可能となる。   The hollow fiber filling portion separated by the hollow fiber restraining device is arranged to be separated from the inner peripheral surface of the casing, and the gap portion exists between the casing inner peripheral surface and the hollow fiber filling portion. That is, by concentrating the hollow fiber in the vicinity of the central portion in the cross section of the casing, a gap is formed between the casing and the hollow fiber bundle, and the flow of the treatment liquid can be suppressed from being biased near the central portion in the cross section of the casing. The treatment liquid mainly flows inside the hollow fiber near the center of the casing cross section, and mainly flows outside the hollow fiber near the periphery. By appropriately adjusting the flow rate of the treatment liquid flowing through both of them, unnecessary substances in the treatment liquid can be efficiently adsorbed and removed inside and outside the hollow fiber.

このように、中空糸内部のみならず、中空糸外部にも被処理液を導入することにより、被処理液と中空糸との接触面積が飛躍的に増大し、被吸着物質をより効率的に吸着除去することができる。また、中空糸膜厚部に細孔をもつ場合には、膜厚部の両側から処理液を導入することで膜厚部細孔への被吸着物質の拡散性が向上する。   In this way, by introducing the liquid to be treated not only inside the hollow fiber but also outside the hollow fiber, the contact area between the liquid to be treated and the hollow fiber is dramatically increased, and the substance to be adsorbed can be made more efficient. It can be removed by adsorption. Further, when the hollow fiber film thickness part has pores, the diffusibility of the adsorbed substance to the film thickness part pores is improved by introducing the treatment liquid from both sides of the film thickness part.

本発明に用いる中空糸拘束手段は、プラスチックや金属等により構成される器具であることが好ましい。前者の場合には、金型による射出成形や、素材を切削加工することにより製作され、後者の場合には、素材を切削加工することにより器具が製作される。また、該拘束手段として用いる器具は、予めケーシング内に固定しておいても良いし、予め中空糸に当該器具を取り付け、両者を組み合わせた状態でケーシング内へ挿入してもよい。   The hollow fiber restraining means used in the present invention is preferably an instrument made of plastic or metal. In the former case, it is manufactured by injection molding using a mold or by cutting a material, and in the latter case, an instrument is manufactured by cutting the material. The instrument used as the restraining means may be fixed in advance in the casing, or may be inserted into the casing in a state where the instrument is previously attached to the hollow fiber and the two are combined.

本発明の具体的態様の一例を端部概略断面図である図1に基づき説明する。ケーシング端面において、1はケーシング、2は中空糸拘束器具、3は空隙部、4が中空糸充填部を示す。しかしながら、本発明における浄化カラムはこのような具体例に限定されるものではなく、液の入口、出口を有し、かつ浄化カラムの容器外への流出防止具を備えた容器内に中空糸を充填したものであれば、どのようなものでもよい。中空糸拘束器具2は、円筒状のケーシング内で、ケーシング径より若干小さな径のリング状部分を有し、リング状部分の周辺にケーシングとの連結部分を有する。リング状部分はその径が可変であってもよく、中空糸束の大きさに合わせて大きさを変えることで中空糸を拘束することが可能である。図1では中空糸拘束部分はリング状であるが、これに限定することはなく、中空糸を囲って拘束する部分と、ケーシングとの連結部分とが備わっていることがよい。   An example of a specific aspect of the present invention will be described with reference to FIG. On the casing end face, 1 is a casing, 2 is a hollow fiber restraint device, 3 is a gap portion, and 4 is a hollow fiber filling portion. However, the purification column in the present invention is not limited to such a specific example, and the hollow fiber is placed in a container having an inlet and an outlet for the liquid and provided with a device for preventing the purification column from flowing out of the container. Any material may be used as long as it is filled. The hollow fiber restraint device 2 has a ring-shaped portion having a diameter slightly smaller than the casing diameter in a cylindrical casing, and a connection portion with the casing around the ring-shaped portion. The diameter of the ring-shaped portion may be variable, and the hollow fiber can be restrained by changing the size according to the size of the hollow fiber bundle. In FIG. 1, the hollow fiber restraint portion is ring-shaped, but the present invention is not limited to this, and it is preferable that the hollow fiber restraint portion includes a portion that surrounds and restrains the hollow fiber and a connection portion with the casing.

また、中空糸拘束器具によって分離される中空糸充填部は、その断面において一つの連続した空間であることが望ましい。これは、中空糸拘束手段において中空糸の束を分画することなく、中空糸が一束となっていることを意味しており、中空糸間の微小の空隙が存在してもよい。糸束充填部を一つの連続した空間にすることで、糸束のケーシングへの挿入が容易になり、また、中空糸を変形させるなどの懸念も少なくなる。具体的には、約10000本前後の中空糸からなる束がその長手方向が筒状ケーシングの軸方向に配設される態様が挙げられる。   Moreover, it is desirable that the hollow fiber filling part separated by the hollow fiber restraint device is one continuous space in the cross section. This means that the hollow fibers are bundled without fractionating the bundle of hollow fibers in the hollow fiber restraining means, and there may be minute gaps between the hollow fibers. By making the yarn bundle filling part one continuous space, the yarn bundle can be easily inserted into the casing, and the concern such as deformation of the hollow fiber is reduced. Specifically, a mode in which a bundle of about 10,000 hollow fibers is arranged in the axial direction of the cylindrical casing in the longitudinal direction can be mentioned.

本発明における中空糸拘束手段は、該手段によって分離される中空糸充填部と空隙部の表面積の割合をコントロールすることが重要である。すなわち中空糸充填部の割合が大きすぎる場合、空隙部への処理液の流量比が小さくなる。また、拘束具をケーシング内に固定することが困難になる。一方で、空隙部が大きすぎる場合には空隙部への処理液の流量比が大きくなり、中空糸充填部に十分な量の処理液を供給できない。そのため、中空糸拘束手段の断面において、中空糸充填部がケーシング端面に占める総表面積の下限は端面の表面積の50%以上であり、より好ましくは70%以上であり、さらに好ましくは75%以上である。また、上限としては、95%以下、より好ましくは90%以下であり、さらに好ましくは85%以下である。ここでいう中空糸充填部の総表面積とは、中空糸拘束具2の内周面で囲まれる面積のことである。   In the hollow fiber restraining means in the present invention, it is important to control the ratio of the surface area of the hollow fiber filling part and the gap part separated by the means. That is, when the ratio of the hollow fiber filling portion is too large, the flow rate ratio of the treatment liquid to the void portion is small. Further, it is difficult to fix the restraint in the casing. On the other hand, when the gap is too large, the flow rate ratio of the treatment liquid to the gap is increased, and a sufficient amount of the treatment liquid cannot be supplied to the hollow fiber filling portion. Therefore, in the cross section of the hollow fiber restraint means, the lower limit of the total surface area occupied by the hollow fiber filling portion on the casing end surface is 50% or more of the surface area of the end surface, more preferably 70% or more, and further preferably 75% or more. is there. Moreover, as an upper limit, it is 95% or less, More preferably, it is 90% or less, More preferably, it is 85% or less. Here, the total surface area of the hollow fiber filling portion is an area surrounded by the inner peripheral surface of the hollow fiber restraint tool 2.

また、本発明において、処理液を中空糸充填部および空隙部に適切に分配するためには、中空糸充填部における中空糸の充填率をコントロールすることも重要である。すなわち、充填率が低すぎる場合には中空糸充填部の流量が多くなり、充填率が高すぎる場合には中空糸充填部の流れが小さくなる。そのため、中空糸充填部に占める、中空糸の充填率は47%以上、75%以下が好ましく、さらに好ましくは、55%以上、66%以下となる。   In the present invention, it is also important to control the filling rate of the hollow fiber in the hollow fiber filling part in order to appropriately distribute the treatment liquid to the hollow fiber filling part and the void part. That is, when the filling rate is too low, the flow rate of the hollow fiber filling portion increases, and when the filling rate is too high, the flow of the hollow fiber filling portion becomes small. Therefore, the filling rate of the hollow fiber in the hollow fiber filling part is preferably 47% or more and 75% or less, and more preferably 55% or more and 66% or less.

また、先述したように、全ての中空糸を充填部に存在することが好ましいが、例えば浄化カラムの輸送時等に振動が加えられると、一部の糸が拘束具の中空糸充填部から空隙部に移動する可能性がある。本発明の趣旨である中空糸充填部と空隙部への均一な分配を達成するためには、中空糸充填部に充填される中空糸がカラム全体の中空糸の90%以上であることが好ましい。   Further, as described above, it is preferable that all the hollow fibers are present in the packed portion. However, for example, when vibration is applied during transportation of the purification column, some of the yarns are removed from the hollow fiber packed portion of the restraining device. There is a possibility of moving to the department. In order to achieve uniform distribution to the hollow fiber filling portion and the void portion, which is the gist of the present invention, it is preferable that the hollow fiber filled in the hollow fiber filling portion is 90% or more of the hollow fibers in the entire column. .

同様に、本中空糸拘束手段は、処理液を中空糸の開口部分以外にも導入する目的を達成するため、中空糸と当該手段、または中空糸とケーシングとが接着によって固定されるものではない。これにより、中空糸とケーシングとを接着固定する手間やコストを大幅に省略することが出来る。   Similarly, the present hollow fiber restraint means does not fix the hollow fiber and the means, or the hollow fiber and the casing by bonding, in order to achieve the purpose of introducing the treatment liquid to the part other than the opening part of the hollow fiber. . Thereby, the effort and cost which adhere and fix a hollow fiber and a casing can be saved significantly.

本発明における中空糸拘束手段は、処理液の導入側あるいは、排出側のどちらか一方のみに用いることが好ましい。どちらか一方に限定することで、処理液がケーシングの外周部付近をショートパスする可能性を排除できる。   The hollow fiber restraining means in the present invention is preferably used only on either the treatment liquid introduction side or the discharge side. By limiting to one of them, the possibility that the processing liquid short-passes the vicinity of the outer peripheral portion of the casing can be eliminated.

中空糸拘束手段を、処理液を導入する側のみに用いるメリットとしては、処理液のカラム内の中空糸全体への接触効率が高くなる点が挙げられる。   An advantage of using the hollow fiber restraint means only on the side where the processing liquid is introduced is that the contact efficiency of the processing liquid to the entire hollow fiber in the column is increased.

一方で、中空糸拘束手段を、処理液を排出する側のみに用いるメリットとしてはカラム内における、圧力損失の低減や、処理液の滞留の可能性を低減できる。   On the other hand, as a merit of using the hollow fiber restraint means only on the side of discharging the processing liquid, it is possible to reduce the pressure loss in the column and the possibility of the retention of the processing liquid.

本発明でいう中空糸とは内部に被処理液の流路となる中空孔を有する円筒状の糸膜であり、中空孔の端部が封止されることなく開口している糸体である。   The hollow fiber referred to in the present invention is a cylindrical thread membrane having a hollow hole serving as a flow path for the liquid to be treated, and is a thread body in which the end of the hollow hole is opened without being sealed. .

本発明の中空糸拘束手段を用いたカラムに充填する中空糸の素材としては、ポリメチルメタクリレート(以下、PMMAという)、ポリアクリロニトリル(以下、PANという)、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、セルロース、セルローストリアセテート等が用いられるが、中でも、タンパク質を吸着できる特性を有する素材を含むことが好ましく、例えば、PMMA、PAN等が挙げられる。   The material of the hollow fiber packed in the column using the hollow fiber restraining means of the present invention includes polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA), polyacrylonitrile (hereinafter referred to as PAN), polysulfone, polyether sulfone, and polyaryl ether sulfone. Polypropylene, polycarbonate, cellulose, cellulose triacetate and the like are used. Among them, it is preferable to include a material having a property capable of adsorbing protein, and examples thereof include PMMA and PAN.

本発明に用いる中空糸は、中空糸の内表面、外表面に緻密層が存在すること、さらに言えば膜厚部の厚み方向にほぼ均一な構造をとることが好ましい。これにより、吸着面積を増大させることができる。   The hollow fiber used in the present invention preferably has a dense layer on the inner surface and outer surface of the hollow fiber, and more preferably has a substantially uniform structure in the thickness direction of the film thickness portion. Thereby, an adsorption area can be increased.

本発明において、内蔵する中空糸は、中空糸膜の膜厚が小さすぎると中空糸膜の強度が弱くなり、輸送や操作中の衝撃で中空糸に破れ、切れが起こり、患者の血液循環中にリークが発生することが懸念される。また、膜厚が大きすぎると、内外表面からの距離が大きい膜厚中心部は吸着に十分利用されず、余分となる。また、製造上も相分離の進行速度が内表面と外表面で大きく異なり不利である。したがって中空糸膜の膜厚は20μm以上が好ましく、25μm以上がより好ましく、一方で100μm以下が好ましく、より好ましくは75μm以下である。   In the present invention, when the hollow fiber membrane is too thin, the strength of the hollow fiber membrane is weakened, the hollow fiber membrane is weakened by the impact during transportation and operation, and the hollow fiber is broken and broken. There is a concern that leaks will occur. On the other hand, if the film thickness is too large, the central part of the film thickness having a large distance from the inner and outer surfaces is not sufficiently utilized for adsorption and becomes excessive. Also, in terms of production, the progress speed of phase separation differs greatly between the inner surface and the outer surface, which is disadvantageous. Therefore, the film thickness of the hollow fiber membrane is preferably 20 μm or more, more preferably 25 μm or more, while 100 μm or less is preferable, and more preferably 75 μm or less.

また、中空糸膜の内径が小さすぎると、例えば血液浄化用途に用いる場合、血液の圧力損失が増大することが懸念され、また詰まりによるろ過量の低下も考えられる。一方、大きすぎると、同じく血液浄化用途に用いる場合、血液浄化器の充填液量が大きくなり、体外循環の際患者に負担がかかることが考えられる。したがって中空糸膜内径は120〜260μmであることが好ましい。   Moreover, when the hollow fiber membrane has an inner diameter that is too small, for example, when used in blood purification applications, there is a concern that the pressure loss of blood will increase, and the amount of filtration due to clogging may be reduced. On the other hand, if it is too large, the amount of the filling liquid in the blood purifier becomes large when used for blood purification, and it is considered that the patient is burdened during extracorporeal circulation. Therefore, the inner diameter of the hollow fiber membrane is preferably 120 to 260 μm.

また、糸束をケーシング内に組み込むに際しては、糸束を有効長分の長さにカットしてから組み込むよりも、糸束を有効長よりも長めに調整し、組み込んだ後に糸束両端をカットするほうが製造上の効率が良い。この糸束の両端のカット前に、本発明における拘束器具を設置することで、カット時の糸の動きを拘束することができるため、余分な応力がかかりにくく中空糸の糸潰れを大幅に抑制できる。糸潰れとなった「潰れ糸」とは、中空糸外径の長径に対し、中空糸外径の短径が50%以下の糸のことを言う。糸が潰れると、中空糸内部へ処理液を導入する際の圧力損失が増大するため、結果としてカラムの除去対象物質の除去性能が低下する傾向にある。また、処理液がカラムを通過した後も中空糸内部に処理液が残存するという現象も起きやすい。カット工程後に拘束器具のケーシング内における存在が好ましくない場合には、カット前にケーシングの両端に本発明の拘束具を配し、カット後に一旦処理液導入側もしくは導出側いずれか一方の拘束具を取り外す方法を採ってもよい。このようにすることで、ケーシング両側端面において潰れ糸が少なく、かつ、処理液導入時にはケーシング内に処理液をより均一に流すことができる。   Also, when assembling the thread bundle into the casing, adjust the thread bundle to be longer than the effective length, and then cut both ends of the thread bundle after incorporation. This is more efficient for manufacturing. By installing the restraining device according to the present invention before cutting both ends of this yarn bundle, it is possible to restrain the movement of the yarn at the time of cutting, so that excessive stress is hardly applied and the yarn collapse of the hollow fiber is greatly suppressed. it can. The “collapsed yarn” that has been crushed refers to a yarn having a minor axis of the hollow fiber outer diameter of 50% or less of the major axis of the hollow fiber outer diameter. When the yarn is crushed, the pressure loss at the time of introducing the treatment liquid into the hollow fiber increases, and as a result, the removal performance of the removal target substance of the column tends to decrease. In addition, a phenomenon that the treatment liquid remains inside the hollow fiber even after the treatment liquid passes through the column tends to occur. If the presence of the restraint device in the casing is not preferable after the cutting step, the restraint device of the present invention is arranged at both ends of the casing before the cutting, and after the cutting, the restraint device on either the treatment liquid introduction side or the discharge side is temporarily attached. You may take the method of removing. By doing in this way, there are few crushing thread | yarns in a both-sides end surface of a casing, and it can flow a process liquid more uniformly in a casing at the time of process liquid introduction.

本発明の中空糸拘束手段を用いたカラムの使用用途は多種多様であり、血液浄化器としても用いることができる。処理方法には全血を直接灌流する方法と血液から血漿を分離した後血漿をカラムに通す方法とがあるが、本発明の浄化カラムはいずれの方法にも用いることができる。   The column using the hollow fiber restraint means of the present invention has a wide variety of uses and can be used as a blood purifier. The treatment method includes a method in which whole blood is directly perfused and a method in which plasma is separated from blood and then the plasma is passed through a column. The purification column of the present invention can be used in any method.

また、血液浄化器として用いる場合、1回の処理量や操作の簡便性などの観点から体外循環回路に組み込みオンラインで吸着除去を行う手法が好ましい。この場合、本発明の浄化カラムを単独で用いても良いし、透析時などに人工腎臓と直列に繋いで用いることもできる。このような手法を用いることで、透析と同時に人工腎臓のみでは除去が不十分である物質を除去することができる。特に人工腎臓では除去が困難である大分子量物質を浄化カラムを用いて吸着除去することで人工腎臓の機能を補完できる。   Moreover, when using as a blood purifier, the method of carrying out adsorption removal on-line by incorporating in an extracorporeal circuit is preferable from the viewpoint of one-time processing amount and ease of operation. In this case, the purification column of the present invention may be used alone or may be used in series with an artificial kidney during dialysis. By using such a technique, it is possible to remove substances that are insufficiently removed only by an artificial kidney simultaneously with dialysis. In particular, the function of the artificial kidney can be complemented by adsorbing and removing large molecular weight substances that are difficult to remove with an artificial kidney using a purification column.

また、人工腎臓と同時に用いる場合には、回路内において、人工腎臓の前に接続しても良いし人工腎臓の後に接続しても良い。人工腎臓の前に接続するメリットとしては、人工腎臓による透析の影響を受けにくいため、浄化カラムの本来の性能を発揮し易い。一方で人工腎臓の後に接続するメリットとしては、人工腎臓で除水を行った後の血液を処理するため、溶質濃度が高く、吸着除去効率の増加が期待できる。   Moreover, when using together with an artificial kidney, it may be connected before the artificial kidney or after the artificial kidney in the circuit. The merit of connecting in front of the artificial kidney is that it is not easily affected by dialysis by the artificial kidney, so that the original performance of the purification column is easily exhibited. On the other hand, the merit of connecting after the artificial kidney is that the blood after the water removal by the artificial kidney is processed, so that the solute concentration is high and the adsorption removal efficiency can be expected to increase.

以下に本発明の中空糸拘束手段を用いたカラムの作成例について説明する。   An example of creating a column using the hollow fiber restraint means of the present invention will be described below.

ポリマーを溶媒に溶かした紡糸原液を調整する。このとき、陰性荷電基を有するポリマーを同時に溶解することも出来る。陰性荷電が高く、原液濃度(原液中の溶媒を除いた物質の濃度)が低い程、中空糸膜の空隙率を高くすることが出来るため、陰性荷電基および原液濃度を適宜設定することにより、空隙率をコントロールすることが可能である。かかる観点から、本発明において好ましい原液濃度は30重量%以下であり、より好ましくは27重量%以下、さらに好ましくは24重量%以下で用いられる。中空糸膜は、内側の管に中空部分を形成させるための液体もしくは気体を、外側の管に紡糸原液を流すことができる2重管環状スリット型中空糸膜用口金を用い、これらの液体等を一定距離の乾式空中部分を通した後に凝固浴に吐出する事により得られる。内側の管に注入される液体としては、たとえば、上記紡糸原液が溶解可能な溶媒、水やアルコールなどの凝固剤、これらの混合物、あるいはこれらに溶解可能な重合体やそれとの混合物の非溶媒であるような疎水性の液体、たとえば、n−オクタン、流動パラフィンなどの脂肪族炭化水素、ミリスチン酸イソプロピルの様な脂肪酸エステルなども使用できる。また、吐出糸条が空中での温度変化によってゲル化したり、凝固によって速やかに強固な構造を形成する場合には、自己吸引や圧入によって、窒素ガスや空気などの不活性気体を用いることができる。このような気体注入法は工程上からも非常に有利な方法である。温度変化によってゲル化をおこすような原液系の場合には、乾式部分において冷風を吹き付け、ゲル化を促進させることができる。中空糸膜の膜厚は紡糸原液の吐出量により、内径は注入液体もしくは気体の量によりコントロールする方法が一般的である。   A spinning dope prepared by dissolving the polymer in a solvent is prepared. At this time, a polymer having a negatively charged group can be simultaneously dissolved. The higher the negative charge and the lower the stock solution concentration (concentration of the substance excluding the solvent in the stock solution), the higher the void ratio of the hollow fiber membrane. By appropriately setting the negative charge group and stock solution concentration, It is possible to control the porosity. From this point of view, the preferred stock solution concentration in the present invention is 30% by weight or less, more preferably 27% by weight or less, and still more preferably 24% by weight or less. The hollow fiber membrane uses a double tube annular slit type hollow fiber membrane die that can flow a liquid or gas for forming a hollow portion in the inner tube and a spinning stock solution in the outer tube. Is passed through a dry air part of a certain distance and then discharged into a coagulation bath. Examples of the liquid to be injected into the inner tube include a solvent in which the above-mentioned spinning solution can be dissolved, a coagulant such as water and alcohol, a mixture thereof, or a non-solvent of a polymer soluble in these or a mixture thereof. Some hydrophobic liquids such as n-octane, aliphatic hydrocarbons such as liquid paraffin, and fatty acid esters such as isopropyl myristate can also be used. In addition, when the discharged yarn is gelled by a temperature change in the air or quickly forms a strong structure by solidification, an inert gas such as nitrogen gas or air can be used by self-suction or press-fitting. . Such a gas injection method is a very advantageous method from the viewpoint of the process. In the case of an undiluted solution system in which gelation is caused by temperature change, gelation can be promoted by blowing cold air in the dry part. In general, the hollow fiber membrane is controlled by controlling the amount of spinning solution discharged and the inner diameter by the amount of injected liquid or gas.

2重管環状スリット中空糸膜用口金から吐出された紡糸原液は凝固浴にて中空の糸形状に凝固される。凝固浴は通常、水やアルコールなどの凝固剤、または紡糸原液を構成している溶媒との混合物からなる。通常は水を用いることができる。本発明においては、凝固浴中に先述の陰性荷電を有する官能基をもつ溶液を添加することができる。また、凝固浴の温度をコントロールすることにより、空隙率を変化させることができる。空隙率は紡糸原液の種類等によって影響を受け得るために、凝固浴の温度も適宜選択されるものであるが、一般に凝固浴温度を高くすることにより、空隙率を高くすることが出来る。この機序は正確には明らかではないが、原液からの脱溶媒と凝固収縮との競争反応で、高温浴では脱溶媒が速く、収縮する前に凝固固定されるからではないかと考えられる。しかしながら、凝固浴温度が高くなりすぎると、膜孔径が過大になるため、例えば、中空糸膜がPMMAを含む膜で、かつ内管に気体を入れる場合の凝固浴温度は39℃以上が好ましく、42℃以上がより好ましい。一方で、50℃以下が好ましく、より好ましくは46℃以下である。このとき、上記した如く、凝固浴に、陰性荷電を有する官能基をもつ溶液を添加することで血液適合性を向上させることが可能である。   The spinning dope discharged from the double tube annular slit hollow fiber membrane die is solidified into a hollow yarn shape in a coagulation bath. The coagulation bath usually consists of a mixture with a coagulant such as water or alcohol, or a solvent constituting the spinning dope. Usually, water can be used. In the present invention, a solution having a functional group having the negative charge described above can be added to the coagulation bath. Further, the porosity can be changed by controlling the temperature of the coagulation bath. Since the porosity can be affected by the type of spinning dope, etc., the temperature of the coagulation bath is also appropriately selected. In general, the porosity can be increased by increasing the coagulation bath temperature. Although this mechanism is not exactly clear, it is thought that the solvent reaction in the high temperature bath is fast and the solvent is solidified and fixed before shrinkage due to the competitive reaction between the solvent removal from the stock solution and the solidification shrinkage. However, if the coagulation bath temperature becomes too high, the membrane pore diameter becomes excessive. For example, the coagulation bath temperature when the hollow fiber membrane is a membrane containing PMMA and gas is put into the inner tube is preferably 39 ° C. or higher. 42 degreeC or more is more preferable. On the other hand, 50 degrees C or less is preferable, More preferably, it is 46 degrees C or less. At this time, as described above, it is possible to improve blood compatibility by adding a solution having a negatively charged functional group to the coagulation bath.

次いで、凝固した中空糸膜に付着している溶媒を洗浄する工程を通過させる。中空糸膜を洗浄する手段は特に限定されないが、多段の水を張った浴(水洗浴という)中に中空糸膜を通過させる方法が好んで用いられる。水洗浴中の水の温度は、膜を構成する重合体の性質に応じて決めればよい。例えばPMMAを含む膜である場合、30〜50℃が用いられる。   Next, a step of washing the solvent adhering to the solidified hollow fiber membrane is passed. The means for washing the hollow fiber membrane is not particularly limited, but a method of allowing the hollow fiber membrane to pass through a multi-staged water bath (referred to as a washing bath) is preferably used. What is necessary is just to determine the temperature of the water in a washing bath according to the property of the polymer which comprises a film | membrane. For example, in the case of a film containing PMMA, 30 to 50 ° C. is used.

また、中空糸膜は水洗浴の後に孔径を保持するために、保湿成分を付与する工程を入れても良い。ここでいう保湿成分とは、中空糸膜の湿度を保つことが可能な成分、または、空気中にて、中空糸膜の湿度低下を防止することが可能な成分をいう。保湿成分の代表例としてはグリセリンやその水溶液などがある。   Further, the hollow fiber membrane may be provided with a step of applying a moisturizing component in order to maintain the pore size after the washing bath. The term “moisturizing component” as used herein refers to a component capable of maintaining the humidity of the hollow fiber membrane or a component capable of preventing a decrease in the humidity of the hollow fiber membrane in the air. Typical examples of moisturizing ingredients include glycerin and its aqueous solutions.

水洗や保湿成分付与の終わった後、収縮性の高い中空糸膜の寸法安定性を高めるため、加熱した保湿成分の水溶液が満たされた浴(熱処理浴という)の工程を通過させることも可能である。熱処理浴には加熱した保湿成分の水溶液が満たされており、中空糸膜がこの熱処理浴を通過することで、熱的な作用を受けて、収縮し、以後の工程で収縮しにくくなり、膜構造を安定させることが出来る。このときの熱処理温度は、膜素材によって異なるが、PMMAを含む膜の場合には75℃以上が好ましく、82℃以上がより好ましい。また、90℃以下が好ましく、86℃以下がより好ましい温度として設定される。   After washing with water and applying moisturizing components, it is possible to pass through a process of a bath (called heat treatment bath) filled with a heated aqueous solution of moisturizing components in order to enhance the dimensional stability of the highly shrinkable hollow fiber membrane. is there. The heat treatment bath is filled with an aqueous solution of a heated moisturizing component, and when the hollow fiber membrane passes through this heat treatment bath, it undergoes thermal action and shrinks, making it difficult to shrink in subsequent steps. The structure can be stabilized. The heat treatment temperature at this time varies depending on the film material, but in the case of a film containing PMMA, 75 ° C. or higher is preferable, and 82 ° C. or higher is more preferable. Moreover, 90 degrees C or less is preferable and 86 degrees C or less is set as a more preferable temperature.

得られた中空糸膜を用いて、本発明の中空糸拘束手段を備えた浄化カラムを作成する手段の一例を示すと次の通りである。   An example of means for producing a purification column equipped with the hollow fiber restraint means of the present invention using the obtained hollow fiber membrane is as follows.

まず、中空糸膜を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、浄化カラムの筒部分となるプラスチックケースに入れる。この際、糸束を拘束するための器具を該プラスチックケースに装着しておき、中空糸束をその中空糸充填部に挿入することで、中空糸を端部の中心に集中させることができる。その後、中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断し、端部に糸束を固定するためのメッシュなどを付与してもよい。最後にヘッダーキャップと呼ばれる処理液の入り口、出口ポートを取り付けて浄化カラムを得ることができる。   First, the hollow fiber membrane is cut into a required length, bundled in a necessary number, and then put into a plastic case that becomes a cylindrical portion of the purification column. At this time, by attaching an instrument for restraining the yarn bundle to the plastic case and inserting the hollow fiber bundle into the hollow fiber filling portion, the hollow fibers can be concentrated at the center of the end portion. Thereafter, both ends of the hollow fiber bundle may be cut with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, and a mesh or the like for fixing the yarn bundle may be applied to the end portion. Finally, a purification column can be obtained by attaching an inlet port and an outlet port of a processing solution called a header cap.

また、医療用具等に用いる際には滅菌を行う必要があるため、上記血液浄化カラムに放射線を照射する。   Moreover, since it is necessary to sterilize when using for a medical device etc., a radiation is irradiated to the said blood purification column.

実施例1
重量平均分子量が40万のsyn−PMMAを31.7重量部、重量平均分子量が140万のsyn−PMMAを31.7重量部、重量平均分子量が50万のiso−PMMAを16.7重量部、パラスチレンスルホン酸ソーダを1.5mol%含む分子量30万のPMMA共重合体20重量部をジメチルスルホキシド376重量部と混合し、110℃で8時間撹拌し紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液の110℃での粘度は1240poiseであった。得られた紡糸原液を93℃に保温された環状スリット部分の外径/内径=2.1/1.95mmφの2重管中空糸膜用口金から、2.5g/minの速度で、空気中に吐出した。ここで、同時に2重管の内管部分には窒素ガスを注入し、空中部分を50cm走行させた後、凝固浴に導いた。凝固浴に用いた水温(凝固浴温度)を42℃として中空糸膜を得た。それぞれの中空糸膜を水洗後、保湿剤としてグリセリンを63重量%水溶液として付与した後、熱処理浴温度を86℃とし、余分のグリセリンを除去した後にスペーサー糸を巻き付けて60m/minで巻き取った。得られた中空糸膜の内径/膜厚は200/30μmであった。
Example 1
31.7 parts by weight of syn-PMMA having a weight average molecular weight of 400,000, 31.7 parts by weight of syn-PMMA having a weight average molecular weight of 1.4 million, and 16.7 parts by weight of iso-PMMA having a weight average molecular weight of 500,000 Then, 20 parts by weight of PMMA copolymer having a molecular weight of 300,000 containing 1.5 mol% of parastyrene sulfonic acid soda was mixed with 376 parts by weight of dimethyl sulfoxide, and stirred at 110 ° C. for 8 hours to prepare a spinning dope. The obtained spinning dope had a viscosity at 110 ° C. of 1240 poise. The obtained spinning dope is kept in air at a rate of 2.5 g / min from a double tube hollow fiber membrane die having an outer diameter / inner diameter = 2.1 / 1.95 mmφ of an annular slit portion kept at 93 ° C. Was discharged. Here, nitrogen gas was simultaneously injected into the inner tube portion of the double tube, and the air portion was allowed to travel 50 cm before being led to the coagulation bath. A hollow fiber membrane was obtained by setting the water temperature (coagulation bath temperature) used in the coagulation bath to 42 ° C. After washing each hollow fiber membrane with water and applying glycerin as a 63 wt% aqueous solution as a moisturizing agent, the heat treatment bath temperature was set to 86 ° C. After removing excess glycerin, the spacer yarn was wound and wound at 60 m / min. . The obtained hollow fiber membrane had an inner diameter / film thickness of 200/30 μm.

得られた中空糸膜を公知の方法で束ね、有効膜面積1.6mとなるように、内径40mmの浄化カラムの筒部分となるプラスチックケースにおよそ13000本の中空糸膜を有効長19.5cmとなるように装填した。尚、プラスチックケースの処理液導入側には、予め図1に示す形状の、中空糸充填部の総表面積が端面の表面積の79%となるポリカーボネート製の中空糸拘束具を設置し、中空糸束は全て当該図1における中空糸充填部4に充填した。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。
その後、両端部に糸束を固定するためのポリエチレンテレフタラート製の直径40mm、厚さ0.5mmのメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。最後にヘッダーと呼ばれる血液入り口、出口ポートを取り付けて浄化カラムを作成した。得られた浄化カラムは、RO水で内部を洗浄した後、各ポートをキャップでシールし、フィルムで包装し、γ線照射を行った。
得られた浄化カラムについて、以下に示す方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。(1)β−MGのクリアランスの測定方法
吸着カラムの性能評価として、β−MGのクリアランスを測定した。β−MGは、長期透析合併症である透析アミロイドーシスの原因タンパク質であることが知られている。β−MGのクリアランスは次のようにして測定した。
1.ACD−A液を用いて抗凝固した牛血液を遠心分離して得た牛血漿に、β−MGを1mg/Lとなるように添加し、タンパク濃度6.5±0.5g/dLの牛血漿溶液を調整する。かかる牛血漿について、その2Lを循環用に、1.5Lをクリアランス測定用として分けた。
2.回路を図2のようにセットした。
3.Bi回路入口部を上記で調整した牛血液2L(37℃)の入った循環用ビーカー内に入れ、流速を200mL/minとしてBiポンプをスタートし、Bo回路出口部から排出される液体90秒間分を廃棄後、ただちにBo回路出口部を循環用ビーカー内に挿入れて循環状態とした。
4.循環を1時間行った後ポンプを停止した。
5.Bi回路入口部を上記で調整したクリアランス測定用の牛血液内に入れ、Bo回路出口部を廃棄用ビーカー内に入れた。
6.図2の閉鎖循環回路を用いて、血液側(中空糸膜内側)流量(QBin)200mL/min、濾過液流量10mL/min/mの条件で2Lの牛血漿溶液を循環する。
7.循環を停止し、血液側供給液を新しい牛血漿溶液に交換し、シングルパス回路を用いて血液側(中空糸膜内側)流量(QBin)200mL/minで流した。
8.シングルパス送液開始後4〜5分の間に血液入口側液および血液出口側液をそれぞれ10ml採取し、β−MGのクリアランス測定用サンプルとする。
9.4.のサンプル中のβ−MG濃度をラテックス凝集免疫測定法を用いて測定する(参考文献として医療と検査機器・試薬26(2)127−134、2003がある)。β−MGクリアランスは以下の式により算出される。β−MGクリアランス=(QBin×CBin−QBout×CBout)/CBin
CBin : 血液入口側のβ−MGの濃度(mg/L)
CBout: 血液出口側のβ−MGの濃度(mg/L)
QBin : 血液側入口流量(mL/min)
QBout: 血液側出口流量(mL/min)
実施例2
実施例1で得られた中空糸膜およそ13000本を公知の方法で束ね、中空糸内側部の有効膜面積が1.6m、中空糸外側部の有効膜面積が2.0mとなるように、内径40mmの血液浄化器用モジュールの筒部分となるプラスチックケースに有効長19.5cmとなるように装填した。尚、プラスチックケースの処理液導入側には、予め図1に示す形状の、中空糸充填部の総表面積が端面の表面積の65%となるポリカーボネート製の中空糸拘束具を設置し、中空糸束は全て当該図1における中空糸充填部4に充填した。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。その後、両端部に糸束を固定するための直径40mm、厚さ0.5mmのポリエチレンテレフタラート製のメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。その後の工程は実施例1に従った。
The obtained hollow fiber membranes are bundled by a known method, and an effective length of about 13,000 hollow fiber membranes is provided in a plastic case which is a cylindrical portion of a purification column having an inner diameter of 40 mm so that an effective membrane area is 1.6 m 2 . It loaded so that it might become 5 cm. In addition, on the treatment liquid introduction side of the plastic case, a polycarbonate hollow fiber restraint having a shape shown in FIG. 1 and having a total surface area of the hollow fiber filling portion of 79% of the surface area of the end surface is installed in advance. Were filled in the hollow fiber filling portion 4 in FIG. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did.
Thereafter, a mesh of 40 mm in diameter and 0.5 mm in thickness (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) made of polyethylene terephthalate for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Finally, a purification column was created by attaching blood inlet and outlet ports called headers. The obtained purification column was washed inside with RO water, and then each port was sealed with a cap, packaged with a film, and γ-irradiated.
About the obtained purification | cleaning column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method shown below. (1) Measuring method of clearance of β 2 -MG As a performance evaluation of the adsorption column, the clearance of β 2 -MG was measured. β 2 -MG is known to be a causative protein of dialysis amyloidosis, which is a long-term dialysis complication. The clearance of β 2 -MG was measured as follows.
1. To the bovine plasma obtained by centrifuging anticoagulated bovine blood using ACD-A solution, β 2 -MG was added to 1 mg / L, and the protein concentration was 6.5 ± 0.5 g / dL. Prepare bovine plasma solution. The bovine plasma was divided into 2 L for circulation and 1.5 L for clearance measurement.
2. The circuit was set as shown in FIG.
3. The Bi circuit inlet is placed in a beaker for circulation containing 2 L (37 ° C.) of bovine blood adjusted as described above, the Bi pump is started at a flow rate of 200 mL / min, and the liquid discharged from the Bo circuit outlet is for 90 seconds. Immediately after the disposal, the Bo circuit outlet was inserted into the circulation beaker to circulate.
4). After 1 hour of circulation, the pump was stopped.
5. The Bi circuit inlet was placed in the clearance-measured bovine blood adjusted as described above, and the Bo circuit outlet was placed in a waste beaker.
6). 2 L of bovine plasma solution is circulated under the conditions of a blood side (inside the hollow fiber membrane) flow rate (QBin) of 200 mL / min and a filtrate flow rate of 10 mL / min / m 2 using the closed circulation circuit of FIG.
7). Circulation was stopped, the blood side supply solution was replaced with a fresh bovine plasma solution, and the blood side (inside the hollow fiber membrane) was flowed at a flow rate (QBin) of 200 mL / min using a single pass circuit.
8). Between 4 and 5 minutes after the start of single-pass liquid feeding, 10 ml of blood inlet side liquid and blood outlet side liquid are sampled and used as a sample for measuring β 2 -MG clearance.
9.4. The β 2 -MG concentration in each sample is measured using a latex agglutination immunoassay (medical and testing equipment / reagents 26 (2) 127-134, 2003 are available as references). β 2 -MG clearance is calculated by the following equation. β 2 -MG clearance = (QBin × CBin−QBout × CBout) / CBin
CBin: concentration of β 2 -MG on the blood inlet side (mg / L)
CBout: β 2 -MG concentration on the blood outlet side (mg / L)
QBin: Blood side inlet flow rate (mL / min)
QBout: Blood side outlet flow rate (mL / min)
Example 2
About 13,000 hollow fiber membranes obtained in Example 1 are bundled by a known method so that the effective membrane area of the hollow fiber inner portion is 1.6 m 2 and the effective membrane area of the hollow fiber outer portion is 2.0 m 2. Then, it was loaded into a plastic case which is a cylindrical portion of a blood purifier module having an inner diameter of 40 mm so as to have an effective length of 19.5 cm. In addition, on the treatment liquid introduction side of the plastic case, a polycarbonate hollow fiber restraint having a shape shown in FIG. 1 and having a total surface area of the hollow fiber filling portion of 65% of the surface area of the end surface is installed in advance. Were filled in the hollow fiber filling portion 4 in FIG. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did. Thereafter, a mesh made of polyethylene terephthalate (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) having a diameter of 40 mm and a thickness of 0.5 mm for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Subsequent steps were in accordance with Example 1.

得られた浄化カラムについて、実施例1と同様の方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。
実施例3
実施例1で得られた中空糸膜およそ13000本を公知の方法で束ね、中空糸内側部の有効膜面積が1.6m、中空糸外側部の有効膜面積が2.0mとなるように、内径40mmの血液浄化器用モジュールの筒部分となるプラスチックケースに有効長19.5cmとなるように装填した。尚、プラスチックケースの処理液導入側には、予め図1に示す形状の、中空糸充填部の総表面積が端面の表面積の55%となるポリカーボネート製の中空糸拘束具を設置し、中空糸束は全て当該図1における中空糸充填部4に充填した。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。その後、両端部に糸束を固定するための直径40mm、厚さ0.5mmのポリエチレンテレフタラート製のメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。その後の工程は実施例1に従った。
About the obtained purification column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method similar to Example 1. FIG.
Example 3
About 13,000 hollow fiber membranes obtained in Example 1 are bundled by a known method so that the effective membrane area of the hollow fiber inner portion is 1.6 m 2 and the effective membrane area of the hollow fiber outer portion is 2.0 m 2. Then, it was loaded into a plastic case which is a cylindrical portion of a blood purifier module having an inner diameter of 40 mm so as to have an effective length of 19.5 cm. In addition, on the treatment liquid introduction side of the plastic case, a hollow fiber restraint made of polycarbonate having a total surface area of the hollow fiber filling portion of 55% of the surface area of the end face is installed in advance as shown in FIG. Were filled in the hollow fiber filling portion 4 in FIG. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did. Thereafter, a mesh made of polyethylene terephthalate (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) having a diameter of 40 mm and a thickness of 0.5 mm for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Subsequent steps were in accordance with Example 1.

得られた浄化カラムについて、実施例1と同様の方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。
実施例4
実施例1で得られた中空糸膜およそ13000本を公知の方法で束ね、中空糸内側部の有効膜面積が1.6m、中空糸外側部の有効膜面積が2.0mとなるように、内径40mmの血液浄化器用モジュールの筒部分となるプラスチックケースに有効長19.5cmとなるように装填した。尚、プラスチックケースの処理液導入側・排出側の両側に、予め図1に示す形状の、中空糸充填部の総表面積が端面の表面積の65%となるポリカーボネート製の中空糸拘束具を設置し、中空糸束は全て当該図1における中空糸充填部4に充填した。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。その後、両端部に糸束を固定するための直径40mm、厚さ0.5mmのポリエチレンテレフタラート製のメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。その後の工程は実施例1に従った。
About the obtained purification column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method similar to Example 1. FIG.
Example 4
About 13,000 hollow fiber membranes obtained in Example 1 are bundled by a known method so that the effective membrane area of the hollow fiber inner portion is 1.6 m 2 and the effective membrane area of the hollow fiber outer portion is 2.0 m 2. Then, it was loaded into a plastic case which is a cylindrical portion of a blood purifier module having an inner diameter of 40 mm so as to have an effective length of 19.5 cm. In addition, on both the treatment liquid introduction side and the discharge side of the plastic case, a polycarbonate hollow fiber restraint having the shape shown in FIG. 1 and having a total surface area of the hollow fiber filling portion of 65% of the surface area of the end surface is previously installed. The hollow fiber bundles were all filled in the hollow fiber filling part 4 in FIG. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did. Thereafter, a mesh made of polyethylene terephthalate (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) having a diameter of 40 mm and a thickness of 0.5 mm for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Subsequent steps were in accordance with Example 1.

得られた浄化カラムについて、実施例1と同様の方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。
比較例1
実施例1で得られた中空糸膜およそ13000本を公知の方法で束ね、中空糸内側部の有効膜面積が1.6m、中空糸外側部の有効膜面積が2.0mとなるように、内径40mmの血液浄化器用モジュールの筒部分となるプラスチックケースに有効長19.5cmとなるように装填した。この際、該プラスチックケースには中空糸拘束器具を付与しなかった。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。その後、両端部に糸束を固定するための直径40mm、厚さ0.5mmのポリエチレンテレフタラート製のメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。その後の工程は実施例1に従った。
About the obtained purification column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method similar to Example 1. FIG.
Comparative Example 1
About 13,000 hollow fiber membranes obtained in Example 1 are bundled by a known method so that the effective membrane area of the hollow fiber inner portion is 1.6 m 2 and the effective membrane area of the hollow fiber outer portion is 2.0 m 2. Then, it was loaded into a plastic case which is a cylindrical portion of a blood purifier module having an inner diameter of 40 mm so as to have an effective length of 19.5 cm. At this time, no hollow fiber restraint device was applied to the plastic case. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did. Thereafter, a mesh made of polyethylene terephthalate (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) having a diameter of 40 mm and a thickness of 0.5 mm for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Subsequent steps were in accordance with Example 1.

得られた浄化カラムについて、実施例1と同様の方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。
比較例2
実施例1で得られた中空糸膜およそ13000本を公知の方法で束ね、有効膜面積1.6mとなるように、内径40mmの血液浄化器用モジュールの筒部分となるプラスチックケースに有効長19.5cmとなるように装填した。この際、該プラスチックケースには中空糸拘束器具を付与しなかった。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。その後、両端部に糸束を固定するためのポリエチレンテレフタラート製の直径40mm、厚さ0.5mmのメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。さらにこのメッシュの中心部に直径10mm、厚さ0.3mmのポリエチレンテレフタラート製のフィルムを配した。その後の工程は実施例1に従った。
About the obtained purification column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method similar to Example 1. FIG.
Comparative Example 2
About 13,000 hollow fiber membranes obtained in Example 1 are bundled by a known method, and an effective length of 19 is attached to a plastic case which is a cylindrical portion of a blood purifier module having an inner diameter of 40 mm so that an effective membrane area is 1.6 m 2. It was loaded to be 5 cm. At this time, no hollow fiber restraint device was applied to the plastic case. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did. Thereafter, a mesh of 40 mm in diameter and 0.5 mm in thickness (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) made of polyethylene terephthalate for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Further, a polyethylene terephthalate film having a diameter of 10 mm and a thickness of 0.3 mm was disposed at the center of the mesh. Subsequent steps were in accordance with Example 1.

得られた浄化カラムについて、実施例1と同様の方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。
比較例3
実施例1で得られた中空糸膜およそ13000本を公知の方法で束ね、有効膜面積1.6mとなるように、内径40mmの血液浄化器用モジュールの筒部分となるプラスチックケースに有効長19.5cmとなるように装填した。この際、該プラスチックケースには中空糸拘束器具を付与しなかった。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。その後、両端部に糸束を固定するためのポリエチレンテレフタラート製の直径40mm、厚さ0.5mmのメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。さらにこのメッシュの中心部に直径10mm、厚さ0.5mmのポリエチレンテレフタラート製の直径40mm、厚さ0.5mmのメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。その後の工程は実施例1に従った。
About the obtained purification column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method similar to Example 1. FIG.
Comparative Example 3
About 13,000 hollow fiber membranes obtained in Example 1 are bundled by a known method, and an effective length of 19 is attached to a plastic case which is a cylindrical portion of a blood purifier module having an inner diameter of 40 mm so that an effective membrane area is 1.6 m 2. It was loaded to be 5 cm. At this time, no hollow fiber restraint device was applied to the plastic case. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did. Thereafter, a mesh of 40 mm in diameter and 0.5 mm in thickness (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) made of polyethylene terephthalate for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Furthermore, a 10 mm diameter, 0.5 mm thick polyethylene terephthalate 40 mm diameter, 0.5 mm thick mesh (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) was applied to the center of the mesh. Subsequent steps were in accordance with Example 1.

得られた浄化カラムについて、実施例1と同様の方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。
比較例4
実施例1で得られた中空糸膜およそ13000本を公知の方法で束ね、中空糸内側部の有効膜面積が1.6m、中空糸外側部の有効膜面積が2.0mとなるように、内径40mmの血液浄化器用モジュールの筒部分となるプラスチックケースに有効長19.5cmとなるように装填した。尚、プラスチックケースの処理液導入側には、予め図1に示す形状の、中空糸充填部の総表面積が端面の表面積の45%であるポリカーボネート製の中空糸拘束具を設置し、中空糸束は全て当該図1における中空糸充填部4に充填した。中空糸束の両端をカッター等で中空糸膜がケーシング内に収まるよう切断した後、カラム端面中空糸のうち任意に200本を光学顕微鏡で観察し、その中に含まれる潰れ糸の本数を算出した。その後、両端部に糸束を固定するための直径40mm、厚さ0.5mmのポリエチレンテレフタラート製のメッシュ(繊維径:200μm、目開:435μm)を付与した。その後の工程は実施例1に従った。
About the obtained purification column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method similar to Example 1. FIG.
Comparative Example 4
About 13,000 hollow fiber membranes obtained in Example 1 are bundled by a known method so that the effective membrane area of the hollow fiber inner portion is 1.6 m 2 and the effective membrane area of the hollow fiber outer portion is 2.0 m 2. Then, it was loaded into a plastic case which is a cylindrical portion of a blood purifier module having an inner diameter of 40 mm so as to have an effective length of 19.5 cm. In addition, on the treatment liquid introduction side of the plastic case, a polycarbonate hollow fiber restraint having a total surface area of the hollow fiber filling portion of 45% of the surface area of the end face is installed in advance as shown in FIG. Were filled in the hollow fiber filling portion 4 in FIG. After cutting both ends of the hollow fiber bundle with a cutter or the like so that the hollow fiber membrane fits in the casing, arbitrarily observe 200 of the column end surface hollow fibers with an optical microscope, and calculate the number of crushed yarns contained therein. did. Thereafter, a mesh made of polyethylene terephthalate (fiber diameter: 200 μm, opening: 435 μm) having a diameter of 40 mm and a thickness of 0.5 mm for fixing the yarn bundle to both ends was applied. Subsequent steps were in accordance with Example 1.

得られた浄化カラムについて、実施例1と同様の方法でβ−MGのクリアランス測定を行った。 About the obtained purification column, the clearance measurement of (beta) 2- MG was performed by the method similar to Example 1. FIG.

結果を表1に示した。   The results are shown in Table 1.

表1の実施例1〜3の結果から、処理液を導入する側の端部に中空糸拘束器具を付与することで、カラムのβ−MG除去性能が増大した。また、中空糸充填部の総表面積が端面の表面積の45%の中空糸拘束具を設置した場合には、同55%以上のカラムに比べて大きく性能が低下した。 From the results of Examples 1 to 3 in Table 1, the β 2 -MG removal performance of the column was increased by applying a hollow fiber restraint device to the end on the side where the treatment liquid was introduced. In addition, when a hollow fiber restraint device in which the total surface area of the hollow fiber packed portion was 45% of the surface area of the end face was installed, the performance was greatly reduced as compared to the column having 55% or more.

また、表1から、潰れ糸本数は、中空糸拘束具を用いることで大幅に減少させることができた。   Moreover, from Table 1, the number of crushed yarns could be significantly reduced by using a hollow fiber restraint tool.

Figure 2013081771
Figure 2013081771

1 ケーシング
2 中空糸拘束器具
3 空隙部
4 中空糸充填部
5 浄化カラム
6 Biポンプ
7 廃棄用容器
8 循環用血液
9 クリアランス測定用血液
10 Bi回路
11 Bo回路
12 Di回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2 Hollow fiber restraint device 3 Cavity part 4 Hollow fiber filling part 5 Purification column 6 Bi pump 7 Disposal container 8 Blood for circulation 9 Blood for clearance measurement 10 Bi circuit 11 Bo circuit 12 Di circuit

Claims (5)

次の項目を満足する、中空糸が内蔵された筒状ケーシングの端部において中空糸を固定することにより、前記ケーシングを中空糸が密に充填される空間である中空糸充填部と中空糸が疎である空隙部の2つの異なる空間に分離する中空糸拘束手段。
(a)前記中空糸充填部がケーシングの内周面と離間して配置され、かつ、前記空隙部がケーシング内周面と中空糸充填部の間に存在すること
(b)中空糸充填部の総表面積が前記ケーシング端面の表面積の50%以上であること
(c)中空糸が接着によって前記手段および前記ケーシングのいずれにも固定されていないこと
The hollow fiber filling portion and the hollow fiber, which are spaces in which the hollow fiber is tightly filled, are fixed by fixing the hollow fiber at the end of the cylindrical casing in which the hollow fiber is incorporated, which satisfies the following items: Hollow fiber restraint means that separates into two different spaces of a sparse void.
(A) The hollow fiber filling portion is disposed apart from the inner peripheral surface of the casing, and the gap portion exists between the casing inner peripheral surface and the hollow fiber filling portion (b) of the hollow fiber filling portion. The total surface area is 50% or more of the surface area of the casing end surface. (C) The hollow fiber is not fixed to either the means or the casing by adhesion.
前記中空糸拘束手段によって分離される中空糸充填部がその断面において一つの連続した空間である請求項1に記載の中空糸拘束手段。   The hollow fiber restraint means according to claim 1, wherein the hollow fiber filling portion separated by the hollow fiber restraint means is one continuous space in its cross section. 筒状ケーシングを有し、前記ケーシングに中空糸が内蔵され、前記ケーシングの一方のみの端面に請求項1または2に記載の中空糸拘束手段を備える浄化カラム。   A purification column having a cylindrical casing, in which a hollow fiber is built in the casing, and the hollow fiber restraining means according to claim 1 or 2 provided on only one end face of the casing. 前記中空糸拘束手段が備えられたケーシングの端面が処理液の導入側の端面である請求項3に記載の浄化カラム。   The purification column according to claim 3, wherein an end surface of the casing provided with the hollow fiber restraining means is an end surface on the introduction side of the processing liquid. 血液浄化器として用いられる請求項3または4に記載の浄化カラム。   The purification column according to claim 3 or 4, which is used as a blood purifier.
JP2012216157A 2011-09-30 2012-09-28 Hollow fiber binding means and purification column Pending JP2013081771A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012216157A JP2013081771A (en) 2011-09-30 2012-09-28 Hollow fiber binding means and purification column

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011216292 2011-09-30
JP2011216292 2011-09-30
JP2012216157A JP2013081771A (en) 2011-09-30 2012-09-28 Hollow fiber binding means and purification column

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013081771A true JP2013081771A (en) 2013-05-09

Family

ID=48527588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012216157A Pending JP2013081771A (en) 2011-09-30 2012-09-28 Hollow fiber binding means and purification column

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2013081771A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016193178A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 東レ株式会社 Purification column

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016193178A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 東レ株式会社 Purification column

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1125669C (en) Polysulfone hollow fiber semipermeable membrane
KR940002379B1 (en) Porous polypropylene membrane and process for its production
EP2326410B1 (en) Diffusion and/or filtration device
US6042783A (en) Hollow yarn membrane used for blood purification and blood purifier
JP6497318B2 (en) Hollow fiber membrane module for washing platelet suspension
KR20150118085A (en) Blood purification column
JP6777383B2 (en) Hollow fiber membrane module and its manufacturing method
WO2013129384A1 (en) Adsorption column
JP5929762B2 (en) Purification column and purification column manufacturing method
JP2013081771A (en) Hollow fiber binding means and purification column
JP6375668B2 (en) Purification column and purification column manufacturing method
JP6728743B2 (en) Purification column
EP3520883B1 (en) Module for concentrating incubated platelets and method for producing platelet preparation using same
JP2008200573A (en) Method for manufacturing hollow fiber membrane module
JP2006068689A (en) Drying method for bundle of hollow fiber membrane
CN114531853B (en) Fiber bundle, method for producing same, and purifying column
JP4810720B2 (en) Selective removal membrane and blood processor using the same
JPH0448486B2 (en)
JP6030295B2 (en) Blood purifier manufacturing method
JP2009078121A (en) Blood purifier and its production method
JP5358896B2 (en) Hollow fiber membrane and blood purifier incorporating the same
JP3051510B2 (en) Extracorporeal circuit device
JPH0462767B2 (en)
JP2008245921A (en) Hollow fiber membrane and method for manufacturing the same
JPH01228505A (en) Porous hollow yarn membrane, production thereof and artificial lung utilizing said hollow yarn membrane