JP2017029712A - Adsorption fiber bundle and body liquid purification column - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adsorption fiber bundle and a column capable of suppressing occurrence of a drift current in the column, and having high adsorption removal performance of a disease cause material, in a body liquid purification column, for solving problems.SOLUTION: An adsorption fiber bundle for body liquid purification comprises, as a center axis, a bar-state substance, the bar-state substance has no channel in which a treated liquid can pass, in its inside, adsorption fibers are wound around the bar-state substance in a spiral-state, and the adsorption fiber bundle is molded into an almost circular column shape.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、体液浄化治療において体液中の病因物質を吸着により除去することを目的とし、病因物質に対する吸着能を有する繊維の束及びこれが内蔵された体液浄化カラムに関する。   The present invention is directed to removing pathogenic substances in body fluids by adsorption in body fluid purification treatment, and relates to a bundle of fibers capable of adsorbing pathogenic substances and a body fluid purification column incorporating the same.

従来より、患者の血液を体外循環させて体液浄化カラムに通し、吸着を原理として病身物質を除去する治療法は、血液中の低密度リポ蛋白質(LDL)濃度が異常高値となる高LDL血症や血液中のエンドトキシン濃度が異常高値となる敗血症などで一般的に広く使用されている。   Conventionally, the treatment method that removes diseased substances based on the principle of adsorption by circulating the patient's blood extracorporeally and passing it through a body fluid purification column is a high LDL symptom in which the low-density lipoprotein (LDL) concentration in the blood becomes abnormally high In general, it is widely used for sepsis in which the endotoxin concentration in blood is abnormally high.

これら体液浄化カラムは、体液をカラム入口に通し、カラム内の吸着体と接触させ、出口から排出させて使用する。このように、吸着体と体液が接触する過程を経ることにより、病因物質を吸着除去している。   These body fluid purification columns are used by passing the body fluid through the column inlet, contacting with the adsorbent in the column, and discharging from the outlet. Thus, the pathogenic substance is adsorbed and removed through a process in which the adsorbent and the body fluid come into contact with each other.

吸着体の形状としては、ビーズや不織布を用いたものが広く使用されている。また、吸着繊維の繊維方向を揃えた糸束を円筒状ケースの長手方向(通常は長手方向)に揃えて充填する形態のものも開示されている。   As the shape of the adsorbent, those using beads or nonwoven fabric are widely used. Moreover, the thing of the form which aligns and fills the thread bundle which aligned the fiber direction of adsorption | suction fiber in the longitudinal direction (usually longitudinal direction) of a cylindrical case is also disclosed.

例えば、特許文献1には繊維方向を揃えた糸束もしくは棒状多孔質吸着材を円筒状ケースの長手方向に揃えて充填されたものが記載されている。しかし、特許文献1には「壁面と繊維状または棒状多孔質吸着材との間に隙間ができ、体液の片流れが懸念される場合には、この隙間に充填剤または接着剤を入れることが好ましい」と記されているように、繊維などを一方向に引き揃えた状態で充填した場合、ケースとの間に形成される間隙や繊維同士の間隙の大きさがばらつきやすくなり、偏流の発生が懸念される。偏流が発生すると、カラムとして吸着性能を十分に発揮できないばかりか、滞留が生じ血栓が形成されるおそれがある。   For example, Patent Document 1 describes a yarn bundle or rod-shaped porous adsorbent that is aligned in the fiber direction and filled in the longitudinal direction of the cylindrical case. However, Patent Document 1 states that “a gap is formed between the wall surface and the fibrous or rod-shaped porous adsorbent, and when there is a concern about a single flow of body fluid, it is preferable to insert a filler or an adhesive into this gap. When the fibers are filled in a state of being aligned in one direction, the size of the gap formed between the case and the gap between the fibers tends to vary, and the occurrence of drifting is likely to occur. Concerned. When the drift occurs, not only the adsorption performance as a column cannot be exhibited sufficiently, but also stagnation may occur and a thrombus may be formed.

他の吸着体の形態として、ビーズや細かい短繊維の形態を有する血液成分吸着体をケースに充填して、吸着体の接触面積を確保する発明が特許文献2、3に記載されている。   As other adsorbent forms, Patent Documents 2 and 3 describe inventions in which a case is filled with a blood component adsorbent having a form of beads or fine short fibers to ensure a contact area of the adsorbent.

また、例えば、特許文献4、5には繊維を編地や不織布に加工した布を、側面に穴の空いた中空パイプの外側にパイプ断面方向から見て層状になるように連続して巻き付け、中心パイプから外側の布へ、または外側の布から中心パイプへ血液を流して使用するカラムが開示されている。   In addition, for example, in Patent Documents 4 and 5, a fabric obtained by processing a fiber into a knitted fabric or a nonwoven fabric is continuously wound around the outside of a hollow pipe having a hole in the side so as to be layered when viewed from the pipe cross-sectional direction, A column is disclosed for use in flowing blood from a central pipe to an outer fabric or from an outer fabric to a central pipe.

加えて、特許文献6には、中空糸を側面に穴が空いた中空パイプにらせん状に巻き付けて束としたものをケースに充填して、中空糸の内外どちらか一方に血液を、他方に酸素ガスを流し、中空糸膜を介して接触させたガス交換を行うカラムが記載されている。しかしながら、中空糸外側の流れに関していえば、中空パイプ側面の穴から出た血液がらせん状中空糸束に向かう流れ方向と、カラム全体としての流れ方向とが直角をなすため、らせん状中空糸束内で斜め方向へ流れたり、中空パイプ内で滞留したりすることにより、偏流が発生する恐れがある。したがって、ケース設計およびらせん状中空糸束内の流路径や密度を調節して流路抵抗を適切に設定する必要がある。   In addition, in Patent Document 6, a hollow fiber with a hollow hole on its side surface is wound into a bundle to form a bundle, and the case is filled with blood on either the inside or outside of the hollow fiber, and on the other side. A column is described in which oxygen gas is flowed and gas exchange is performed through contact with a hollow fiber membrane. However, with regard to the flow outside the hollow fiber, the flow direction of the blood from the hole on the side of the hollow pipe toward the spiral hollow fiber bundle is perpendicular to the flow direction of the entire column. There is a possibility that uneven flow may occur by flowing in an oblique direction or staying in the hollow pipe. Therefore, it is necessary to appropriately set the channel resistance by adjusting the case design and the channel diameter and density in the spiral hollow fiber bundle.

特開昭60−246765号公報JP 60-246765 A 特開2009−254695号公報JP 2009-254695 A 特開2009−297229号公報JP 2009-297229 A 特開平9−239022号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-239022 特開2002−102332号公報JP 2002-102332 A 特開平11−47268号公報JP 11-47268 A

Kazuhiko Ishikiriyama et al. ; JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, 171, 103−111, (1995)Kazuhiko Ishikiyama et al. JOURNAL OF COLORID AND INTERFACE SCIENCE, 171, 103-111, (1995)

特許文献1に係る発明においては、上記したカラム内に発生する偏流の解消が大きな課題であった。   In the invention according to Patent Document 1, elimination of the drift generated in the above-described column has been a big problem.

特許文献2、3に係る発明においては、血液を効率よく吸着体に接触させるために吸着体を均一にケース内に充填することが課題であった。   In the inventions according to Patent Documents 2 and 3, it was a problem to uniformly fill the case with the adsorbent in order to bring blood into contact with the adsorbent efficiently.

また、特許文献4、5に係る発明では、布を巻き付ける際に1層目から2層目へ層を重ねる時の段差部分、及び、多層に巻き付けるときの布同士の間の空隙の生じやすさが原因で偏流が起こり得ることから、吸着性能を発揮できない、また、血液滞留が発生しやすい、などの課題があった。   Further, in the inventions according to Patent Documents 4 and 5, when the cloth is wound, the step portion when the layers are overlapped from the first layer to the second layer, and the gap between the cloths when the layers are wound are easily generated. As a result, there is a problem that the adsorbing performance cannot be exhibited and the blood stays easily.

さらに、特許文献6で開示されているように棒の中心部および側面に被処理液が通過可能な流路を有している中心軸に繊維をらせん巻にすると、中心軸の部位によって繊維側へ流れる被処理液流量に差が生じるため、偏流の解消が課題であった。   Further, as disclosed in Patent Document 6, when the fiber is spirally wound around the central axis having a flow path through which the liquid to be treated can pass in the central part and the side surface of the rod, the fiber side depends on the part of the central axis. Since there is a difference in the flow rate of the liquid to be processed flowing to the surface, it has been a problem to eliminate the drift.

本発明が解決しようとする課題は、上記の課題に鑑みて、体液浄化カラムにおいて、カラム内における偏流の発生が抑制された、病因物質の吸着除去性能が高い吸着繊維束及びカラムを提供することである。   In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide an adsorbed fiber bundle and a column with a high pathogenic substance adsorption / removal performance in the body fluid purification column, in which the occurrence of drift in the column is suppressed. It is.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、吸着繊維をらせん状に巻き付けて略円柱形の吸着繊維束に成形することが吸着性能向上に重要であることを見出した。上記らせん構造が吸着繊維と血液の接触面積を大きくできるためである。   As a result of intensive studies in order to solve the above problems, the present inventors have found that it is important to improve the adsorption performance by winding the adsorption fibers in a spiral shape to form a substantially cylindrical adsorption fiber bundle. It was. This is because the helical structure can increase the contact area between the adsorbed fiber and blood.

すなわち、本発明に係る吸着繊維束は、以下の構成により示されるものである。   That is, the adsorbed fiber bundle according to the present invention is shown by the following configuration.

中心軸として棒状物質を有し、吸着繊維が前記棒状物質の周囲にらせん状に巻き付けられ、略円柱形に成形された、体液浄化用吸着繊維束。   An adsorbent fiber bundle for body fluid purification, which has a rod-like substance as a central axis, and is formed into a substantially cylindrical shape by adsorbing fibers spirally wound around the rod-like substance.

さらに、本発明において見出したところによれば、吸着繊維束の中心部に血液が流れる流路、すなわち中空空間が存在しないことが流れの均一化の観点から好ましい。   Further, according to the findings in the present invention, it is preferable from the viewpoint of uniform flow that there is no flow path in which blood flows in the central portion of the adsorption fiber bundle, that is, there is no hollow space.

また、本発明に係る体液浄化カラムは、以下の構成により示されるものである。   The body fluid purification column according to the present invention is shown by the following configuration.

体液流入口と体液流出口のそれぞれを両端のいずれかに有するケーシングと、
前記ケーシング内に収納された吸着繊維束と、を備え、
前記吸着繊維束は棒状物質を中心軸としてその周囲にらせん状に巻き付けられ、略円柱形に成形された、体液浄化カラム。
A casing having each of the body fluid inlet and the body fluid outlet at either end;
An adsorbent fiber bundle housed in the casing,
The adsorbent fiber bundle is a body fluid purification column in which a rod-shaped substance is spirally wound around a central axis and is formed into a substantially cylindrical shape.

本発明によれば、カラム内における偏流の発生が抑制された、被処理液に含まれる病因物質の効率的な吸着除去が可能な吸着繊維束及び浄化カラムを提供できるものである。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adsorption | suction fiber bundle and purification | cleaning column which can perform the efficient adsorption removal of the pathogenic substance contained in a to-be-processed liquid in which generation | occurrence | production of the drift in a column was suppressed can be provided.

本発明の実施の形態に係る血液成分吸着体の巻姿であり、棒状物質の周囲に吸着繊維がらせん状に巻き付けられている。It is the winding shape of the blood component adsorption body which concerns on embodiment of this invention, and adsorption fiber is wound around the rod-shaped substance in the shape of a spiral. 本発明の実施の形態に係る血液成分吸着体の展開模式図であり、らせん状に巻くときの巻き付け角度を説明するものである。It is an expansion | deployment schematic diagram of the blood component adsorption body which concerns on embodiment of this invention, and demonstrates the winding angle when winding helically. カラムの吸着性能測定時の回路の図であり、血液を用いた性能評価の概略を説明するものである。It is a figure of the circuit at the time of adsorption | suction performance measurement of a column, and demonstrates the outline of the performance evaluation using blood.

本発明における吸着繊維としては、吸着対象物質を含む流体と接触したときに、流体から対象物質を捕捉し、流体中の対象物質濃度を減少させる性能を有する繊維であれば、どのような素材のものでも良い。このような繊維は、たとえば、イオン結合、ファンデルワールス力、疎水性相互作用やリガンドとタンパク質の間の特異的結合などといった繊維と対象物質の間に生じる結合または引力によって対象物質を捕捉できる。   As the adsorption fiber in the present invention, any material can be used as long as it is a fiber having the ability to capture the target substance from the fluid and reduce the concentration of the target substance in the fluid when it comes into contact with the fluid containing the adsorption target substance. Things can be used. Such a fiber can capture the target substance by a binding or attractive force generated between the fiber and the target substance such as ionic bond, van der Waals force, hydrophobic interaction or specific binding between the ligand and the protein.

結合または引力といった相互作用を生じさせるためには繊維の構成成分が大きく影響する。対象物質との間に上記相互作用を発揮する成分を含有する繊維を用いても良いし、上記相互作用が無い繊維でもその繊維表面にリガンドや相互作用を生じさせる官能基などを修飾させた繊維を用いても良い。   In order to generate an interaction such as bonding or attractive force, the constituent components of the fiber greatly influence. A fiber containing a component that exerts the above-described interaction with the target substance may be used, or a fiber having a ligand or a functional group that causes interaction on the fiber surface is modified even if the fiber does not have the above-described interaction. May be used.

一般的に吸着効率に吸着体と被処理流体との接触面積が大きく寄与していることが知られており、上記接触面積が大きいほど吸着が促進される。   Generally, it is known that the contact area between the adsorbent and the fluid to be treated greatly contributes to the adsorption efficiency, and the larger the contact area, the more the adsorption is promoted.

接触面積増加の手段としては、繊維径の細径化が有効である。これは繊維体積あたりの表面積を増加して、繊維全体をより効率的に吸着に使用できるためである。繊維断面の円相当直径の上限としては、300μm以下であることが好ましく、より好ましくは240μm以下、さらに好ましくは190μm以下、特に好ましくは160μm以下である。円相当直径が大きすぎる場合、カラムに充填した際のカラム内における単位体積あたりの糸の充填量が減少し、吸着量低下につながることがあるため好ましくない。繊維径の下限としては、10μm以上であることが好ましく、より好ましくは30μm以上、特に好ましくは50μm以上である。円相当直径が小さすぎる場合、繊維の強度が低下し切れやすくなるため、棒状物質に繊維を巻き付けて略円柱状に成形する際の不安定化、製品化後の耐衝撃性の低下に繋がることがある。   As a means for increasing the contact area, it is effective to reduce the fiber diameter. This is because the surface area per fiber volume can be increased and the entire fiber can be used for adsorption more efficiently. The upper limit of the equivalent circle diameter of the fiber cross section is preferably 300 μm or less, more preferably 240 μm or less, still more preferably 190 μm or less, and particularly preferably 160 μm or less. If the equivalent circle diameter is too large, the amount of yarn packed per unit volume in the column when packed in the column is reduced, which may lead to a decrease in the amount of adsorption. The lower limit of the fiber diameter is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, and particularly preferably 50 μm or more. If the equivalent circle diameter is too small, the strength of the fiber will decrease and it will be easy to cut, so it will lead to destabilization when the fiber is wound around a rod-shaped substance and molded into a substantially cylindrical shape, and impact resistance after commercialization will decrease. There is.

上記円相当直径の測定方法としては、測定対象となる糸の両端を、0.01〜0.1g/mmの張力をかけた状態で固定し切断する。その後、切断面を光学顕微鏡で拡大して写真撮影する。その際には同一倍率でスケールも撮影する。該画像をデジタル化した後、例えばスカラ(株)の画像解析ソフト「Micro Measure ver.1.04」を用い、糸の断面の外周部をなぞって断面積Sを算出し、以下の式により個々の目開きの円相当直径を算出する。30点の測定値の平均を算出し、小数点以下第1位を四捨五入する。 As a method of measuring the equivalent circle diameter, both ends of a yarn to be measured are fixed and cut in a state where a tension of 0.01 to 0.1 g / mm 2 is applied. Thereafter, the cut surface is magnified with an optical microscope and photographed. In that case, the scale is also photographed at the same magnification. After digitizing the image, the cross-sectional area S is calculated by tracing the outer circumference of the cross section of the yarn using, for example, the image analysis software “Micro Measurement ver. Calculate the equivalent circle diameter of the opening of. Calculate the average of the 30 measured values and round off to the first decimal place.

吸着繊維の円相当直径=2×(S/π)1/2
繊維の断面形状は、円形に限らず、繊維の単位体積あたりの接触面積を広げるために、少なくとも一部を異径断面にしたものを用いても良く、また、異なる断面形状の繊維を混合させて用いても良い。
Circle equivalent diameter of adsorbed fiber = 2 × (S / π) 1/2
The cross-sectional shape of the fiber is not limited to a circle, and in order to increase the contact area per unit volume of the fiber, a fiber having at least a part having a different cross-section may be used, or fibers having different cross-sectional shapes may be mixed. May be used.

本発明において、吸着繊維の異形度は、糸断面を観察した際の内接円と外接円の直径の比、すなわち、内接円の直径Diと外接円の直径Doの比Do/Diによって表す。   In the present invention, the degree of irregularity of the adsorbed fiber is expressed by the ratio of the diameter of the inscribed circle to the circumscribed circle when the yarn cross section is observed, that is, the ratio Do / Di of the diameter Di of the inscribed circle and the diameter Do of the circumscribed circle. .

ここで、異形断面については線対称性、点対称性などの対称性を保持した形状であっても、非対称性であってもよいが、均一な繊維物性を有する点で概ね対称性を有する形状であることが好ましい。異形断面が概ね線対称性、点対称性を保持すると判断される場合、内接円とは繊維横断面において繊維の輪郭をなす曲線に内接する円であり、外接円とは繊維横断面において繊維の輪郭をなす曲線に外接する円である。   Here, the irregular cross-section may be a shape that retains symmetry such as line symmetry and point symmetry, or may be asymmetric, but is generally symmetrical in terms of having uniform fiber properties. It is preferable that When it is determined that the irregular cross-section generally retains line symmetry and point symmetry, the inscribed circle is a circle inscribed in the curve that defines the fiber in the fiber cross section, and the circumscribed circle is a fiber in the fiber cross section. It is a circle that circumscribes the curve that forms the outline of.

一方、異形断面が線対称性、点対称性を全く保持しない形状であると判断される場合には、繊維の輪郭をなす曲線と少なくとも2点で内接し、繊維の内部にのみ存在して内接円の円周と繊維の輪郭をなす曲線とが交差しない範囲においてとりうる最大の半径を有する円を内接円とする。外接円は繊維の輪郭を示す曲線において少なくとも2点で外接し、繊維横断面の外部にのみ存在し、外接円の円周と繊維の輪郭が交差しない範囲においてとりうる最小の半径を有する円を外接円とする。   On the other hand, if it is determined that the irregular cross section has a shape that does not retain line symmetry or point symmetry, it is inscribed at least at two points with the curve that forms the outline of the fiber, and exists only inside the fiber. A circle having the maximum radius that can be taken in a range in which the circumference of the tangent circle does not intersect with the curve that forms the outline of the fiber is defined as an inscribed circle. The circumscribed circle is a circle that circumscribes at least two points in the curve showing the contour of the fiber, exists only outside the fiber cross section, and has a minimum radius that can be taken in a range where the circumference of the circumscribed circle and the contour of the fiber do not intersect. A circumscribed circle.

いかなる異形の形状であれ、これが1.2以上あれば、繊維が除去対象物質を吸着する能力を高くすることが可能となる。異形度は、一般には、増大するにしたがって体積当りの表面積が増大するため、吸着性能を向上させることができるためである。したがって、好ましい異形度の下限は1.2以上であり、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは1.8以上、特に好ましくは2.0以上である。一方、異形度が増大しすぎる場合、別の問題が生じ得る。すなわち、断面形状が複雑化して部分的に細長い箇所が生じるために、糸の強伸度が低下して繊維の部分的な折れ曲がりや切断が起きやすく、繊維形状の保持が困難なことから紡糸安定性が低下する。また、繊維として成型する前の紡糸原液を風や液を用いて速やかに冷却する場合、複雑な形状が糸内部への風や液体の流れを妨げ、結果として糸形状だけでなく、表面および内部のミクロ構造にもムラが生じることが懸念される。このことから、異形度には一定の上限を設けることが好ましく、本発明においては6.6以下としており、好ましくは4.5以下、より好ましくは3.6以下である。   If the shape of any irregular shape is 1.2 or more, the ability of the fibers to adsorb the substance to be removed can be increased. This is because the degree of profile generally increases the surface area per volume as it increases, so that the adsorption performance can be improved. Therefore, the preferable lower limit of the degree of modification is 1.2 or more, more preferably 1.5 or more, still more preferably 1.8 or more, and particularly preferably 2.0 or more. On the other hand, if the degree of deformity increases too much, another problem can arise. In other words, since the cross-sectional shape is complicated and partially elongated portions are formed, the strength and elongation of the yarn is reduced, the fiber is easily bent or cut, and it is difficult to maintain the fiber shape. Sexuality decreases. In addition, when the spinning dope before being formed as a fiber is quickly cooled using wind or liquid, the complicated shape hinders the flow of wind and liquid into the yarn, resulting in not only the yarn shape but also the surface and the interior. There is a concern that unevenness may occur in the microstructure. Therefore, it is preferable to set a certain upper limit for the degree of deformity, and in the present invention, it is set to 6.6 or less, preferably 4.5 or less, more preferably 3.6 or less.

異形度の測定方法としては、測定対象となる繊維の両端を、0.1g/mmの張力を付与した状態で固定し、無作為の位置で切断する。その後、切断面を光学顕微鏡、例えばスカラ社製DIGITAL MICROSCOPE DG−2で拡大して写真撮影する。撮影の際、同一倍率でスケールも撮影する。当該画像をデジタル化した後、例えばスカラ(株)の画像解析ソフト「Micro Measure ver.1.04」を用い、繊維の横断面の外接円の直径Doと、内接円の直径Diを計測する。そして次式により各繊維の異形度を求める。この測定を30箇所について行い、値を平均化し、小数点以下第2位を四捨五入した値を異形度とする。 As a method for measuring the degree of irregularity, both ends of the fiber to be measured are fixed with a tension of 0.1 g / mm 2 and cut at random positions. Thereafter, the cut surface is enlarged and photographed with an optical microscope, for example, DIGITAL MICROSCOPE DG-2 manufactured by SCARA. When shooting, the scale is also shot at the same magnification. After digitizing the image, the diameter Do of the circumscribed circle and the diameter Di of the inscribed circle are measured using, for example, the image analysis software “Micro Measurement ver. 1.04” of SCARA Co., Ltd. . Then, the irregularity degree of each fiber is obtained by the following formula. This measurement is performed at 30 locations, the values are averaged, and the value rounded to the second decimal place is defined as the degree of irregularity.

異形度=Do/Di
また、本発明における繊維は、いわゆる一般的な中空糸でも、中空部を持たない繊維(中実糸)のどちらを用いても良い。本発明において特に中空糸を用いるときの、繊維断面積に対する中空部分断面積の比率の上限としては、0.6以下が好ましく、より好ましくは0.3以下、特に好ましくは0.1以下、さらに好ましくは0.05以下である。繊維断面積に対する中空部分の比率が大きいと、カラムに充填した際のカラム内における単位体積あたりの糸の充填量が減少し、カラムとしての吸着量低下につながるため好ましくない。
Deformity = Do / Di
The fiber in the present invention may be either a so-called general hollow fiber or a fiber having no hollow part (solid thread). The upper limit of the ratio of the hollow partial cross-sectional area to the fiber cross-sectional area when using hollow fibers in the present invention is preferably 0.6 or less, more preferably 0.3 or less, particularly preferably 0.1 or less, Preferably it is 0.05 or less. When the ratio of the hollow portion to the fiber cross-sectional area is large, the amount of yarn packed per unit volume in the column when packed in the column is decreased, leading to a decrease in the amount of adsorption as the column, which is not preferable.

上記繊維断面積に対する中空部分断面積の比率は、上記円相当直径の測定と同様手法により糸断面を解析し、繊維断面積S、繊維中空部断面積Siを算出し、以下の式により比率を算出する。   The ratio of the hollow partial cross-sectional area to the fiber cross-sectional area is calculated by analyzing the cross-section of the yarn by the same method as the measurement of the equivalent circle diameter, calculating the fiber cross-sectional area S and the fiber hollow section cross-sectional area Si, calculate.

繊維断面積に対する中空部分断面積の比率=Si/S
加えて、上記接触面積を効果的に増加させるために、多孔質構造の繊維を用いることが好ましい。特に、内部に細孔を有するものが好ましい。内部の細孔の平均細孔半径の下限としては、好ましくは0.5nm以上、より好ましくは1.5nm以上、特に好ましくは2.0nm以上であり、一方、上限としては、好ましくは100nm以下、より好ましくは40nm以下、特に好ましくは25nm以下である。内部に細孔を有していても、平均細孔径が小さすぎると、被吸着物質が孔に入らないため、吸着効率が低下することがある。一方で、細孔径が大きすぎても、空隙部分に被吸着物質が吸着されないため、逆に吸着効率が低下することがある。上記の孔径範囲内で、除去対象とする被吸着物質の大きさに応じて最適な孔径が存在し、孔径の選択を誤ると十分な被吸着物質の吸着が出来ないことがある。
Ratio of hollow partial cross-sectional area to fiber cross-sectional area = Si / S
In addition, in order to effectively increase the contact area, it is preferable to use a fiber having a porous structure. In particular, those having pores inside are preferred. The lower limit of the average pore radius of the internal pores is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1.5 nm or more, particularly preferably 2.0 nm or more, while the upper limit is preferably 100 nm or less, More preferably, it is 40 nm or less, Especially preferably, it is 25 nm or less. Even if it has pores inside, if the average pore diameter is too small, the adsorbed substance may not enter the pores, and the adsorption efficiency may decrease. On the other hand, even if the pore diameter is too large, the adsorbed substance is not adsorbed in the void portion, so that the adsorption efficiency may decrease. Within the above pore diameter range, there is an optimum pore diameter depending on the size of the adsorbed substance to be removed, and if the pore diameter is selected incorrectly, the adsorbed substance may not be sufficiently adsorbed.

多孔質繊維の平均細孔半径は、示差走査熱量計(DSC)を用いた示差走査熱量(DSC)測定により、細孔内の水の毛管凝集による氷点降下度を測ることで1次平均細孔半径として求められる。吸着材料を−55℃に急冷し、5℃まで0.3℃/minで昇温させて測定し、得られた曲線のピークトップ温度を融点として、次式から細孔の1次平均細孔半径を算出する。   The average pore radius of the porous fiber is determined by measuring the degree of freezing point by capillary aggregation of water in the pores by differential scanning calorimetry (DSC) measurement using a differential scanning calorimeter (DSC). Calculated as radius. The adsorbent material was rapidly cooled to −55 ° C., heated up to 5 ° C. at a rate of 0.3 ° C./min, and the peak top temperature of the obtained curve was taken as the melting point. Calculate the radius.

1次平均細孔半径[nm]=(33.30−0.3181×融点降下量[℃])/融点降下量[℃]
上記測定・算出方法においては、上述した非特許文献1に記載されたTHEORYの式(2)およびMATERIAL AND METHODの項を参照する。
Primary average pore radius [nm] = (33.30-0.3181 × melting point drop [° C.]) / Melting point drop [° C.]
In the measurement / calculation method, the THEORY formula (2) and the material of the MATERIAL AND METHOD described in Non-Patent Document 1 described above are referred to.

本発明における多孔質繊維の素材としては、特に限定されるものではないが、成形加工のし易さやコストなどの観点から有機物が好適に用いられ、例えば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、ポリスチレン、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、エチレン−ビニルアルコール共重合体等が用いられる。中でも、非晶性の高分子であり、タンパク質を吸着できる特性を有する疎水性高分子を含むことが好ましく、例えば、PMMA、PAN等が挙げられる。PMMA、PANは、また、厚み方向に均一構造を有する繊維の代表例であり、均質構造で孔径分布がシャープな構造を得やすいため好ましい。その中でも、ポリメタクリレート系素材がさらに好ましく、特にPMMAは、成形加工性やコストに優れ、また、透明性も高いため、繊維の内部状態も比較的観察が容易であり、ファウリング状態を評価しやすく好ましい。   The material for the porous fiber in the present invention is not particularly limited, but an organic material is preferably used from the viewpoint of easiness of molding and cost, for example, polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA), poly Acrylonitrile (hereinafter referred to as PAN), polysulfone, polyethersulfone, polyarylethersulfone, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, cellulose, cellulose triacetate, ethylene-vinyl alcohol copolymer and the like are used. Among them, it is preferable to include a hydrophobic polymer that is an amorphous polymer and has a property of adsorbing protein, and examples thereof include PMMA and PAN. PMMA and PAN are also representative examples of fibers having a uniform structure in the thickness direction, and are preferable because a structure having a uniform structure and a sharp pore size distribution can be easily obtained. Among them, polymethacrylate-based materials are more preferable. Particularly, PMMA is excellent in molding processability and cost, and has high transparency. Therefore, the internal state of the fiber is relatively easy to observe, and the fouling state is evaluated. It is easy and preferable.

本発明における略円柱状の吸着繊維束とは、図1に例示するように円柱の中心となる棒状物質である中心棒2に吸着繊維3をらせん状に巻き付けたらせん状線維束1を示すものである。   The substantially columnar adsorbed fiber bundle in the present invention indicates a helical fiber bundle 1 when adsorbed fibers 3 are spirally wound around a center rod 2 which is a rod-shaped substance that becomes the center of a column as illustrated in FIG. It is.

なお、かかる略円柱形状の吸着繊維束には、束の断面径が一定でないものも含まれ、たとえば一端の径に対して他端の径を変えた形状でも良い。また、略円柱の途中でくびれを持たせたり、逆にふくらみを持たせたりしても良い。   Note that the substantially cylindrical adsorption fiber bundle includes a bundle having a bundle whose cross-sectional diameter is not constant, and may have a shape in which the diameter of the other end is changed with respect to the diameter of one end, for example. Moreover, you may give a constriction in the middle of a substantially cylindrical shape, or may give a bulge conversely.

本発明における棒状物質は、内部に被処理液が通過することができる流路を有さないものであり、すなわち、中実である。また、吸着繊維を巻き付けるときの安定性、繊維束作製後の強度維持、形状維持に極めて重要な役割を果たすものである。   The rod-shaped substance in the present invention does not have a flow path through which the liquid to be treated can pass, that is, is solid. Moreover, it plays an extremely important role in stability when winding the adsorbed fiber, strength maintenance after fiber bundle production, and shape maintenance.

棒状物質の断面は多角形などの異形断面でも構わないが、円形断面が好ましい。異形断面の棒状物質を用いると、異形形状における頂点において力が掛かることによる繊維破断、頂点間に繊維のたわみができ、棒状物質側面との間に空間が生じることによる被処理液流れの不均一化のおそれがある。   The cross-section of the rod-shaped substance may be an irregular cross section such as a polygon, but a circular cross section is preferred. Using a rod-shaped material with a deformed cross-section, fiber breakage due to force applied at the apex in the deformed shape, fiber deflection between the apexes, and non-uniform flow of liquid to be treated due to the space between the side surfaces of the rod-shaped material There is a risk of conversion.

棒状物質の断面径の下限としては、円相当径として1mm以上が好ましく、より好ましくは2mm以上、特により好ましくは3mm以上である。棒状物質の断面径が小さすぎると、巻き付けの際の繊維張力による棒状物質の変形や破壊、繊維束作製後の繊維束の変形が起こりやすくなる。   The lower limit of the cross-sectional diameter of the rod-shaped substance is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and particularly preferably 3 mm or more as the equivalent circle diameter. If the cross-sectional diameter of the rod-shaped substance is too small, deformation and destruction of the rod-shaped substance due to fiber tension at the time of winding, and deformation of the fiber bundle after fiber bundle production are likely to occur.

また、作製後の繊維からなる円柱(以下、繊維円柱)の外径(Rf)に対する棒状物質の断面径(Rb)の比(Rb/Rf)の上限としては0.7以下が好ましく、より好ましくは0.6以下、特に好ましくは0.5以下であり、さらに好ましくは0.3以下である。下限としては、0.03以上が好ましく、より好ましくは0.05以上、特に好ましくは0.1以上である。この比率が高すぎると繊維束内での被処理液流れの偏りや、カラムサイズの増加に繋がることがある。逆に低すぎると円柱作製後の形状維持が不安定になり円柱内部の糸配置のズレやゆがみ、ケーシングへの挿入後の変形・ねじれによる繊維の破断が生じるおそれがある。円柱の外径が一定でない場合、Rfの最小値を用いて算出したRb/Rf、つまりRb/Rfの最大値が上記した好ましい上限を下回り、かつ、Rfの最大値を用いて算出したRb/RfつまりRb/Rfの最小値が上記した好ましい下限を上回ることが好ましい。棒状物質の断面径が一定でない場合も同様に、Rb/Rfの最大値およびRb/Rfの最小値を用いて判断すればよい。   In addition, the upper limit of the ratio (Rb / Rf) of the cross-sectional diameter (Rb) of the rod-like substance to the outer diameter (Rf) of a cylinder (hereinafter referred to as a fiber cylinder) made of the prepared fibers is preferably 0.7 or less, and more preferably Is 0.6 or less, particularly preferably 0.5 or less, and further preferably 0.3 or less. The lower limit is preferably 0.03 or more, more preferably 0.05 or more, and particularly preferably 0.1 or more. If this ratio is too high, the flow of liquid to be treated in the fiber bundle may be uneven, and the column size may increase. On the other hand, if it is too low, the shape maintenance after the cylinder is produced becomes unstable, and there is a possibility that the yarn arrangement in the cylinder is displaced or distorted, and the fiber breaks due to deformation or twist after insertion into the casing. When the outer diameter of the cylinder is not constant, Rb / Rf calculated using the minimum value of Rf, that is, the maximum value of Rb / Rf is below the above-described preferable upper limit, and Rb / Rf calculated using the maximum value of Rf It is preferable that Rf, that is, the minimum value of Rb / Rf exceeds the preferable lower limit. Similarly, when the cross-sectional diameter of the rod-shaped substance is not constant, the determination may be made using the maximum value of Rb / Rf and the minimum value of Rb / Rf.

上記棒状物質においては、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。プラスチックの場合は、例えば機械的強度、熱安定性に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも成形性、放射線耐性の点において優れた樹脂が好ましい。放射線耐性に優れる樹脂は滅菌時に放射性照射する場合に好ましいためである。樹脂は、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る。中でもコストや成型性、重量、血液適合性などの観点からプラスチックが好適に用いられる。これらの中でも成形性、放射線耐性の点においてポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートおよびそれらの誘導体が好ましい。   The rod-shaped substance is preferably an instrument made of plastic, metal, or the like. In the case of plastic, for example, a thermoplastic resin excellent in mechanical strength and thermal stability is used. Specific examples of such thermoplastic resins include polycarbonate resins, polyvinyl alcohol resins, cellulose resins, polyester resins, polyarylate resins, polyimide resins, cyclic polyolefin resins, polysulfone resins, polyether sulfones. Resin, polyolefin resin, polystyrene resin, polyvinyl alcohol resin, and mixtures thereof. Among these, resins excellent in moldability and radiation resistance are preferable. This is because a resin excellent in radiation resistance is preferable in the case of radioactive irradiation during sterilization. The resin is manufactured by injection molding using a mold or by cutting a material. Among these, plastic is preferably used from the viewpoints of cost, moldability, weight, blood compatibility and the like. Among these, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, and derivatives thereof are preferable in terms of moldability and radiation resistance.

本発明の繊維円柱における繊維占有率は、カラムの吸着性能に極めて重要である。繊維円柱における繊維占有率は、10〜80%であることが好ましく、より好ましくは15〜70%であり、特に好ましくは20〜60%である。上記上限及び下限のいずれの組み合わせの範囲であってもよい。繊維占有率は小さすぎてもカラム内に充填される吸着繊維量が少なく、吸着容量が小さくなり使用する上で吸着性能が不十分となることがある。逆に大きすぎても被処理液の流路面積が縮小、複雑化し流動性が悪くなることで吸着性能を十分に発揮できないことがある。   The fiber occupation ratio in the fiber cylinder of the present invention is extremely important for the adsorption performance of the column. The fiber occupation ratio in the fiber cylinder is preferably 10 to 80%, more preferably 15 to 70%, and particularly preferably 20 to 60%. The range may be any combination of the above upper limit and lower limit. Even if the fiber occupation ratio is too small, the amount of adsorbed fibers packed in the column is small, the adsorption capacity becomes small, and the adsorption performance may be insufficient for use. On the other hand, if it is too large, the flow area of the liquid to be treated is reduced and complicated, and the fluidity is deteriorated.

繊維円柱における繊維占有率は、繊維円柱の断面積と長さから計算される繊維円柱体積(Vc)から棒状物質の断面積および棒状物質有効長から計算される棒状物質体積(Vb)を除いた体積と、繊維断面積、繊維本数および繊維長から計算される繊維体積(Vf)との比率であり、以下のように求められる。   The fiber occupation ratio in the fiber cylinder is obtained by removing the rod-like substance volume (Vb) calculated from the cross-sectional area of the rod-like substance and the rod-like substance effective length from the fiber cylinder volume (Vc) calculated from the cross-sectional area and length of the fiber cylinder. It is the ratio of the volume to the fiber volume (Vf) calculated from the fiber cross-sectional area, the number of fibers and the fiber length, and is determined as follows.

Vc=繊維円柱断面積×繊維円柱長さ
Vb=棒状物質の断面積×棒状物質有効長
Vf=繊維断面積×繊維本数×繊維長
繊維円柱における繊維占有率=Vf×100/(Vc−Vb)
なお、VcやVbを求める際に断面径が一定でない場合は、適宜長さ方向に分割して求めた体積を合計するなどして求めることができる。また、棒状物質の有効長については、棒状物質の全体の長さがケーシング内部を貫通するなどケーシング有効長よりも長い場合は、ケーシング有効長を棒状物質有効長とする。ここで有効長とは、カラムにおいて繊維がポッティング材等で覆われた部分を除いた、体液を流したときに吸着が有効に働く部分の長さである。
Vc = Cylinder cross-sectional area × Fiber cylinder length Vb = Cross-sectional area of rod-shaped substance × Effective length of rod-shaped substance Vf = Fiber cross-sectional area × Number of fibers × Fiber occupancy in long fiber cylinder = Vf × 100 / (Vc−Vb)
When Vc and Vb are obtained, if the cross-sectional diameter is not constant, the volume obtained by appropriately dividing in the length direction can be obtained by adding up the volumes. Moreover, about the effective length of a rod-shaped substance, when the whole length of a rod-shaped substance penetrates the inside of a casing and is longer than casing effective length, a casing effective length is made into a rod-shaped substance effective length. Here, the effective length is the length of the portion where the adsorption works effectively when a body fluid is passed, excluding the portion where the fiber is covered with a potting material or the like in the column.

本発明における吸着繊維束は、棒状物質に対して繊維1本を巻き付けて作製しても良いし、等間隔に配置した複数本の繊維を同時に巻き付けて作製しても良い。1本の繊維又は複数本の各繊維が連続して巻き付けられていることが好ましい。   The adsorbed fiber bundle in the present invention may be produced by winding one fiber around a rod-shaped substance, or may be produced by simultaneously winding a plurality of fibers arranged at equal intervals. It is preferable that one fiber or a plurality of fibers are continuously wound.

本発明において、繊維を連続して巻く、とは、少なくとも吸着体の円筒長(円柱の長手方向軸長さ)に渡って途切れること無く巻くことを指し、引き続き同様に繊維を途切れさせることなく巻き重ねることが好ましい。このように繊維を連続して巻くことで、効率的に巻くことが可能となる上、繊維の端部の処理が容易であって、ケース内部で繊維がほどけて吸着体の形状が崩れるリスクを低減でき、ケース内部で吸着体が形状を保つことが可能となる。   In the present invention, the continuous winding of the fiber refers to winding without interruption over at least the cylindrical length of the adsorbent (longitudinal axial length of the column), and similarly, winding without interrupting the fiber. It is preferable to overlap. By continuously winding the fibers in this way, it is possible to efficiently wind the fibers, and it is easy to treat the ends of the fibers, and there is a risk that the fibers will unwind inside the case and the shape of the adsorbent may collapse. And the adsorbent can keep its shape inside the case.

図2の線維巻き取り時の外表面展開図4に示すように、吸着繊維10は棒状物質の外側に円柱状線維束の長さ(L)5および線維巻き取り時の最外面円周長(2πr)7に対して、任意の角度θを付けてらせん状に巻き付けられる。このθはトラバース角度(θ)8として管理される。また、トラバース角度の上限(θ’)9は、円柱状線維束の長さ(L)5と線維巻き取り時の最外面半円周長(πr)6で構成された長方形の対角線と、線維巻き取り時の最外面半円周長(πr)6の間の角度として管理される。   As shown in FIG. 4, the adsorbed fiber 10 has a length (L) 5 of the cylindrical fiber bundle on the outer side of the rod-like substance and an outermost surface circumferential length ( 2πr) 7 is spirally wound with an arbitrary angle θ. This θ is managed as a traverse angle (θ) 8. The upper limit (θ ′) 9 of the traverse angle is a rectangular diagonal line composed of the length (L) 5 of the cylindrical fiber bundle and the semicircular length (πr) 6 at the time of winding the fiber, and the fiber It is managed as an angle between the outermost semicircular circumference (πr) 6 at the time of winding.

本発明で、らせん状とは、糸を棒状物質の半径方向に対してトラバース角度θだけ傾けて複数回巻き付けたものを指す。   In the present invention, the term “spiral” refers to a thread wound several times with a traverse angle θ with respect to the radial direction of the rod-like substance.

糸を巻き付ける方法としては、棒状物質に最も近い糸道ガイドを棒状物質の軸方向と平行に相対的に移動させながら、糸を巻き始めた棒状物質を回転させることで、トラバース角度θを付けて巻くことが可能となる。糸道を規制する糸道ガイドを平行移動させても良いし、回転する棒状物質が、固定された糸道ガイドに対し、平行移動してもよい。   As a method of winding the yarn, the traverse angle θ is added by rotating the rod-shaped material that has started winding the yarn while moving the thread guide closest to the rod-shaped material in parallel with the axial direction of the rod-shaped material. It can be wound. The yarn path guide that regulates the yarn path may be translated, or the rotating rod-shaped substance may be translated relative to the fixed thread path guide.

が棒状物質の一端まで巻きつけられたら、上記平行移動の方向を反転することで、他端に向かって逆方向に糸が巻重ねられる。この往復動作を連続して繰り返すことで、糸は次第に巻き重ねられ、巻太ることで円柱形状の吸着繊維体を形成する。   Is wound to one end of the rod-shaped substance, the yarn is wound in the opposite direction toward the other end by reversing the direction of the parallel movement. By continuously repeating this reciprocating operation, the yarn is gradually wound up and wound up to form a cylindrical adsorbent fiber body.

トラバース角度θは糸が巻き太るにつれて変化させても良いし、一定でもよい。トラバース角度θは、棒状物質と糸道が相対的に平行移動する速度であるトラバース速度Vtと、糸の巻き取り速度Vrとで表され、次式で算出できる。   The traverse angle θ may be changed as the yarn gets thicker or may be constant. The traverse angle θ is expressed by a traverse speed Vt, which is a speed at which the rod-like substance and the yarn path move relatively in parallel, and a yarn winding speed Vr, and can be calculated by the following equation.

θ=tan−1(Vt/Vr)・・・(式1)
トラバース角度θは、巻き取った後の繊維円柱においてもその角度が保持されている。
θ = tan −1 (Vt / Vr) (Formula 1)
The traverse angle θ is also maintained in the fiber cylinder after winding.

なお、トラバース角度θとは、巻き取った後の円柱底面と平行な直線と巻き取り糸とが為す角度のうち、鋭角の方であり、すなわち0°より大きく90°未満の角度となる。   The traverse angle θ is an acute angle among the angles formed by the straight line parallel to the bottom surface of the cylinder after winding and the winding yarn, that is, an angle greater than 0 ° and less than 90 °.

すなわち、同じトラバース角度を保ったまま糸を巻き取る時の棒状物質の回転方向を逆方向にした場合であっても、円柱底面と平行な直線と巻き取り糸とが為す角度のうち、鈍角(90°〜180°)ではなく、0°より大きく90°未満をθと読み取る。   That is, even when the direction of rotation of the rod-like substance is reversed when winding the yarn while maintaining the same traverse angle, the obtuse angle (of the angle formed by the straight line parallel to the bottom of the cylinder and the wound yarn ( 90 ° to 180 °), and more than 0 ° and less than 90 ° are read as θ.

本発明においてトラバース角度θは、繊維円柱の形状安定および繊維内での被処理液の流動性に極めて重要であることが見出されており、トラバース角度θの下限においては、0.01°より大きいことが好ましく、0.1°より大きいことがより好ましく、1°より大きいことがさらに好ましく、5°より大きいことが中でも好ましく、より一層好ましいのは10°以上、特に好ましくは20°以上である。またトラバース角度θの上限θ’については、円柱状繊維束の内部または外部の任意の地点において下記式を満たす角度が好ましく、50°より小さいことがより好ましく、40°より小さいことがさらに好ましい。   In the present invention, the traverse angle θ has been found to be extremely important for the shape stability of the fiber cylinder and the fluidity of the liquid to be treated in the fiber. The lower limit of the traverse angle θ is from 0.01 °. It is preferably larger, more preferably greater than 0.1 °, even more preferably greater than 1 °, particularly preferably greater than 5 °, even more preferably 10 ° or more, particularly preferably 20 ° or more. is there. The upper limit θ ′ of the traverse angle θ is preferably an angle satisfying the following formula at any point inside or outside the cylindrical fiber bundle, more preferably less than 50 °, and further preferably less than 40 °.

tanθ'=L/πrかつ、0.01°<θ'<65°
上記式中のLは円柱状繊維束の長手方向の長さ、rは上記任意の地点における円柱状繊維束の横断面半径、πは円周率を表す。たとえば、円柱状繊維束の最外周より内側の、ある地点におけるθは、巻き取った糸を目的地点の横断面半径になるまでほどいた後、θを読み取ることで求めることができる。また、外半径が一定でない場合、トラバース角度θの上限θ’については、繊維束最外面の外半径の最大と最小の平均値をrとして上記式に代入することで求めることができる。トラバース角度が小さすぎると繊維同士の接触が密になりすぎて、被処理液の流動性が悪くなり、十分な吸着性能を発揮できないことがある。また、トラバース角度が上記式で示すθ’よりも大きいと図2に示すように、繊維を棒状物質に巻き付ける際に棒状物質の一端から他端へ糸が移動する間に棒状物質の円周方向に対して巻き付く繊維の長さが十分でなく、糸の張力が棒状物質に伝わりにくくなりかねないため、安定した繊維の巻き取りが困難になることがある。
tanθ ′ = L / πr and 0.01 ° <θ ′ <65 °
In the above formula, L represents the length in the longitudinal direction of the cylindrical fiber bundle, r represents the cross-sectional radius of the cylindrical fiber bundle at the arbitrary point, and π represents the circumferential ratio. For example, θ at a certain point inside the outermost periphery of the cylindrical fiber bundle can be obtained by unwinding the wound yarn until the cross-sectional radius of the target point is reached, and then reading θ. When the outer radius is not constant, the upper limit θ ′ of the traverse angle θ can be obtained by substituting the maximum and minimum average values of the outer radius of the outermost surface of the fiber bundle as r. When the traverse angle is too small, the contact between the fibers becomes too dense, the fluidity of the liquid to be treated is deteriorated, and sufficient adsorption performance may not be exhibited. Further, when the traverse angle is larger than θ ′ represented by the above formula, as shown in FIG. 2, when the fiber is wound around the rod-shaped material, the circumferential direction of the rod-shaped material while the yarn moves from one end to the other end of the rod-shaped material. On the other hand, the length of the wound fiber is not sufficient, and the tension of the yarn may be difficult to be transmitted to the rod-like substance, so that it may be difficult to stably wind the fiber.

本発明における多孔質繊維は、体液の流入口と流出口をもつケーシングに内蔵することで浄化カラムとして用いることができる。   The porous fiber in the present invention can be used as a purification column by being incorporated in a casing having a body fluid inlet and outlet.

ケーシングの形状としては、両端が開放端であり、例えば四角筒体、六角筒体等の角筒体や円筒体が挙げられ、中でも円筒体、特に断面が真円状の筒体が好ましい。これはケーシングが角をもたないことで、角部での体液の滞留が発生しないようにできるためである。また、両側を開放端とすることで、体液の流れが乱流になりにくく圧力損失を最小限に抑えることができる。また、ケーシング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。プラスチックの場合は、例えば機械的強度、熱安定性に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でもケーシングに求められる成形性、透明性、放射線耐性の点においてポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートおよびそれらの誘導体が好ましい。透明性に優れた樹脂は、たとえば血液などの灌流時に内部の様子を確認できるため安全性の確保に好都合であり、放射線耐性に優れる樹脂は滅菌時に放射性照射する場合に好ましいためである。樹脂は、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る。中でもコストや成型性、重量、血液適合性などの観点からプラスチックが好適に用いられる。   As the shape of the casing, both ends are open ends, and examples thereof include a rectangular cylinder and a cylindrical body such as a square cylindrical body and a hexagonal cylindrical body. Among these, a cylindrical body, particularly a cylindrical body having a perfect circular section is preferable. This is because the body does not have corners so that the body fluid does not stay at the corners. Moreover, by making both sides open, it is difficult for the flow of body fluid to be turbulent, and pressure loss can be minimized. Moreover, it is preferable that a casing is an instrument comprised with a plastic, a metal, etc. In the case of plastic, for example, a thermoplastic resin excellent in mechanical strength and thermal stability is used. Specific examples of such thermoplastic resins include polycarbonate resins, polyvinyl alcohol resins, cellulose resins, polyester resins, polyarylate resins, polyimide resins, cyclic polyolefin resins, polysulfone resins, polyether sulfones. Resin, polyolefin resin, polystyrene resin, polyvinyl alcohol resin, and mixtures thereof. Among these, polypropylene, polystyrene, polycarbonate, and derivatives thereof are preferable in terms of moldability, transparency, and radiation resistance required for the casing. This is because a resin having excellent transparency is convenient for ensuring safety because an internal state can be confirmed during perfusion of blood or the like, and a resin having excellent radiation resistance is preferable when irradiating with radiation during sterilization. The resin is manufactured by injection molding using a mold or by cutting a material. Among these, plastic is preferably used from the viewpoints of cost, moldability, weight, blood compatibility and the like.

浄化カラムの端部封止方法としては、メッシュを配置する方法や、樹脂で固定して隔壁を貫通しケーシング内外を連通する貫通孔を設ける手法もある。ここで、貫通孔とは隔壁部の多孔質繊維長手方向に貫通している開口部のことである。すなわち、隔壁部に存在してこれを貫通するものであり、ケーシングの内部と外部を連通する孔のことである。この中でも、メッシュを配置する方法は、隔壁を形成する手法に比べて工程が容易であり、またカラム内への液の分散性も高いためより好ましい。また、カラム内の被処理液の分散性をさらに高める目的で、メッシュの一部に他より圧力損失の大きいメッシュを設けたり、邪魔板と呼ばれるような流れを遮る板などを付与したりしてもよい。   As a method for sealing the end of the purification column, there are a method of arranging a mesh and a method of providing a through hole that is fixed with resin and penetrates the partition wall to communicate the inside and outside of the casing. Here, a through-hole is an opening part penetrating in the porous fiber longitudinal direction of a partition part. In other words, it is a hole that exists in and penetrates the partition wall and communicates the inside and outside of the casing. Among these, the method of arranging the mesh is more preferable because the process is easier than the method of forming the partition walls and the dispersibility of the liquid in the column is high. Also, in order to further increase the dispersibility of the liquid to be treated in the column, a mesh with a larger pressure loss than others is provided on a part of the mesh or a plate called a baffle that blocks the flow is added. Also good.

本発明においては、被吸着物質がその繊維内部に入り込み、吸着される多孔質繊維を提供することが好ましい。そこで、カラムとして繊維束の内部までタンパク質が移動しやすいような形状及び構造を有することが好ましい。カラム内での流体の移動はカラムへの繊維の充填率、ケーシング内径、繊維径、繊維本数などによって制御することができる。本発明においては、ケーシングから棒状物質が占める部分を除いた空間の体積に対する繊維の充填率(ケース充填率)の上限としては70%以下が好ましく、より好ましくは65%、特に好ましくは62%以下である。ケース充填率の下限としては、10%以上、より好ましくは15%以上、特に好ましくは20%以上である。充填率は、高すぎるとケースへの挿入性が悪くなることがあり、低すぎるとケース内の糸が偏ってしまい、カラム内の流れにムラができることがある。   In the present invention, it is preferable to provide a porous fiber in which a substance to be adsorbed enters the fiber and is adsorbed. Therefore, it is preferable that the column has a shape and a structure such that the protein can easily move to the inside of the fiber bundle. The movement of fluid in the column can be controlled by the filling rate of fibers into the column, the casing inner diameter, the fiber diameter, the number of fibers, and the like. In the present invention, the upper limit of the fiber filling rate (case filling rate) with respect to the volume of the space excluding the portion occupied by the rod-shaped substance from the casing is preferably 70% or less, more preferably 65%, particularly preferably 62% or less. It is. The lower limit of the case filling rate is 10% or more, more preferably 15% or more, and particularly preferably 20% or more. If the packing rate is too high, the insertability into the case may be deteriorated, and if it is too low, the yarn in the case is biased and the flow in the column may be uneven.

よりケース充填率の計算方法を説明すると、ケーシングの断面積と長さから計算されるケーシング体積(Vm)から棒状物質の断面積およびケーシング長から計算される棒状物質体積(Vb)を除いた体積と、繊維断面積およびケーシング長、繊維本数から計算される繊維体積(Vf)との比率として、以下のように求められる。   The calculation method of the case filling rate will be described below. The volume obtained by removing the rod-like substance volume (Vb) calculated from the cross-sectional area of the rod-like substance and the casing length from the casing volume (Vm) calculated from the sectional area and the length of the casing. And the ratio between the fiber cross-sectional area, the casing length, and the fiber volume (Vf) calculated from the number of fibers, is obtained as follows.

Vm=ケーシング胴部の断面積×ケーシング有効長
Vb=棒状物質の断面積×棒状物質有効長
Vf=繊維断面積×繊維本数×繊維長
ケース充填率=Vf/(Vm−Vf)×100(%)
なお、ケーシング胴部の断面積については、ケーシングにテーパーがある場合は、ケーシング中央における断面積とする。また、VcやVbを求める際に断面径が一定でない場合は、適宜長さ方向に分割して求めた体積を合計するなどして求めることができる。
Vm = Cross sectional area of casing body × Case effective length Vb = Cross sectional area of rod-shaped substance × Effective length of rod-shaped substance Vf = Fiber sectional area × Number of fibers × Fiber length Case filling rate = Vf / (Vm−Vf) × 100 (% )
In addition, about the cross-sectional area of a casing trunk | drum, when a casing has a taper, it is set as the cross-sectional area in a casing center. Further, when Vc and Vb are obtained, if the cross-sectional diameter is not constant, it can be obtained by appropriately summing the volumes obtained by appropriately dividing in the length direction.

棒状物質の有効長については、棒状物質の全体の長さがケーシング内部を貫通するなどケーシング有効長よりも長い場合は、ケーシング有効長を棒状物質有効長とする。ここで有効長とは、カラムにおいて繊維がポッティング材等で覆われた部分を除いた、体液を流したときに吸着が有効に働く部分の長さである。   Regarding the effective length of the rod-shaped material, when the entire length of the rod-shaped material is longer than the casing effective length, such as penetrating the inside of the casing, the casing effective length is set as the rod-shaped material effective length. Here, the effective length is the length of the portion where the adsorption works effectively when a body fluid is passed, excluding the portion where the fiber is covered with a potting material or the like in the column.

また、ここでいうVmは、繊維を内包しない部材部分、例えばヘッダー、ヘッダーキャップと呼ばれるような被処理液の出入口ポートとなり得る部材についての体積は含まないものとする。   In addition, Vm here does not include the volume of a member portion that does not contain fibers, for example, a member that can serve as an inlet / outlet port of a liquid to be processed, such as a header or a header cap.

また、ケーシングに繊維円柱を挿入したときに、ケーシングと繊維円柱の間に大きな隙間が生じていると被処理液がショートパスしてしまい、流れムラや吸着除去不良の原因となる。したがって隙間はなるべく少ない方が好ましい。繊維円柱挿入後の隙間を減らすためにケース内壁全体をポッティング材などで埋めてしまっても良いし、繊維円柱にメッシュや布などをさらに巻いて円柱径を調節してからケーシングに挿入しても良い。繊維円柱挿入後における任意の位置のケーシング断面における、ケーシング内径(Rc)に対する挿入後の繊維円柱断面径(Rf)の差(ΔR)は0mm以上5mm以下が好ましく、より好ましくは0mm以上3mm以下、特に好ましくは0mm以上1mm以下である。ケーシング内径(Rc)は、ケース内壁全体をポッティング材などの固定材、接着剤で埋めた場合はその層の厚みを含むが、ケース端面にのみ固定材、吸着剤で埋めた場合はそれらの厚みを含まない。同様に、繊維円柱断面径(Rf)は、繊維円柱に布などを巻いた場合はその層の厚みを含む。ΔR=0mmとは実質、繊維円柱の側面がケーシング内壁または固定材等と接触していることを表す。   In addition, when a fiber cylinder is inserted into the casing, if a large gap is formed between the casing and the fiber cylinder, the liquid to be treated is short-passed, causing flow unevenness and adsorption removal failure. Therefore, it is preferable that the gap is as small as possible. In order to reduce the gap after inserting the fiber cylinder, the entire inner wall of the case may be filled with potting material, etc., or a mesh or cloth may be further wound around the fiber cylinder to adjust the cylinder diameter and then inserted into the casing. good. The difference (ΔR) in the fiber cylinder cross-sectional diameter (Rf) after insertion with respect to the casing inner diameter (Rc) in the casing cross-section at an arbitrary position after fiber cylinder insertion is preferably 0 mm or more and 5 mm or less, more preferably 0 mm or more and 3 mm or less, Especially preferably, they are 0 mm or more and 1 mm or less. The casing inner diameter (Rc) includes the thickness of the layer when the entire inner wall of the case is filled with a fixing material such as a potting material or an adhesive, but the thickness when the case inner surface is filled with the fixing material or an adsorbent only. Not included. Similarly, the fiber cylinder cross-sectional diameter (Rf) includes the thickness of the layer when a cloth or the like is wound around the fiber cylinder. ΔR = 0 mm substantially means that the side surface of the fiber cylinder is in contact with the casing inner wall or the fixing material.

本発明における浄化カラムは、主に体液浄化用途として用いることができる。   The purification column in the present invention can be used mainly for body fluid purification.

本発明おける浄化カラムが使用対象とする体液とは、血液や血漿、リンパ液や腹水など生体内にあって組織間、体腔内、全身の管や循環系などを満たす液体を指す。   The body fluid to be used by the purification column in the present invention refers to a fluid that is in the living body, such as blood, plasma, lymph, and ascites, and that fills tissues, body cavities, whole-body tubes, circulatory system, and the like.

中でも、血液浄化用途の場合、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に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。除去対象としては、病因タンパク質、細菌、ウイルスなどに好適に用いられる。特に病因タンパク質としては、例えばサイトカイン、β2−マイクログロブリン(β2−MG)、IgG,免疫複合体、LDLなどが挙げられる。   In particular, in the case of blood purification applications, there are two methods of treatment: direct perfusion of whole blood and separation of plasma from blood and passage of plasma through the column. The purification column of the present invention is used for both methods. be able to. The removal target is preferably used for pathogenic proteins, bacteria, viruses and the like. In particular, examples of pathogenic proteins include cytokines, β2-microglobulin (β2-MG), IgG, immune complexes, LDL, and the like.

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な大分子量物質を、本発明に係る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 the purification column according to the present invention.

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ことがある。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。   When used simultaneously with the 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 difficult to be 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、実施例を挙げて本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

[実施例1]
<重量平均分子量測定>
多孔質繊維の作成に用いるPMMAおよびPMMA共重合体の重量平均分子量は以下のとおり求めた。まず各PMMA試料を溶媒である0.1N−塩化リチウム・DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)に溶解させた。オストワルド粘度計を用いて溶媒に対する試料溶液の25.0℃における相対粘度を測定し、相対粘度から重量平均分子量を算出した。
[Example 1]
<Weight average molecular weight measurement>
The weight average molecular weights of PMMA and PMMA copolymer used for producing porous fibers were determined as follows. First, each PMMA sample was dissolved in 0.1N-lithium chloride.DMF (N, N-dimethylformamide) as a solvent. The relative viscosity at 25.0 ° C. of the sample solution with respect to the solvent was measured using an Ostwald viscometer, and the weight average molecular weight was calculated from the relative viscosity.

<多孔質繊維の作製>
重量平均分子量が40万のsyn−PMMAを31.7質量部、重量平均分子量が140万のsyn−PMMAを31.7質量部、重量平均分子量が50万のiso−PMMAを16.7質量部、パラスチレンスルホン酸ソーダを1.5mol%含む重量平均分子量30万のPMMA共重合体20質量部をジメチルスルホキシド376質量部と混合し、110℃で8時間撹拌し紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を92℃に保温された口金から、1.1g/minの速度で空気中に吐出し、空中部分を380mm走行させた後、凝固浴に導き、浴内を通過させて中実糸を得た。凝固浴には水を用いており、水温(凝固浴温度)は42℃であった。それぞれの繊維を水洗後、保湿剤としてグリセリンを70重量%含む水溶液から成る浴槽に導いた後、温度を84℃とした熱処理浴内を通過させて余分のグリセリンを除去した後に27m/minで巻き取った。
<Preparation of porous fiber>
31.7 parts by mass of syn-PMMA having a weight average molecular weight of 400,000, 31.7 parts by mass of syn-PMMA having a weight average molecular weight of 1,400,000, and 16.7 parts by mass of iso-PMMA having a weight average molecular weight of 500,000 Then, 20 parts by mass of a PMMA copolymer having a weight average molecular weight of 300,000 containing 1.5 mol% of parastyrene sulfonic acid soda was mixed with 376 parts by mass of dimethyl sulfoxide and stirred at 110 ° C. for 8 hours to prepare a spinning dope. The obtained spinning dope is discharged into the air at a speed of 1.1 g / min from a base kept at 92 ° C., and the air part is run through 380 mm, then guided to a coagulation bath and passed through the bath. I got a real thread. Water was used for the coagulation bath, and the water temperature (coagulation bath temperature) was 42 ° C. Each fiber was washed with water, guided to a bath composed of an aqueous solution containing 70% by weight of glycerin as a moisturizing agent, passed through a heat treatment bath at a temperature of 84 ° C. to remove excess glycerin, and then wound at 27 m / min. I took it.

得られた多孔質繊維の円相当直径は111.1μm、異形度は1.59、平均細孔径は6.6nmだった。   The obtained porous fiber had a circle-equivalent diameter of 111.1 μm, an irregularity of 1.59, and an average pore diameter of 6.6 nm.

<カラムの作製>
上記で得られた多孔質繊維を長さ20mm、内径4mmのポリカーボネート製の円柱からなる棒状物質にトラバース角度θが1°となるように、全体の径が10mmとなるまで巻き付け吸着繊維体を形成した。吸着繊維体を内径10mm、軸方向長さ20mmのポリカーボネート製円筒状ケーシング内に内蔵した。ケース充填率は46.4%だった。最後に、ケーシング端部には被処理液の流入口、流出口をもつヘッダーと呼ばれるキャップをとりつけた。
<Production of column>
The porous fiber obtained above is wound around a rod-shaped substance made of a polycarbonate cylinder having a length of 20 mm and an inner diameter of 4 mm so that the traverse angle θ is 1 ° until the overall diameter becomes 10 mm to form an adsorption fiber body. did. The adsorption fiber body was built in a polycarbonate cylindrical casing having an inner diameter of 10 mm and an axial length of 20 mm. The case filling rate was 46.4%. Finally, a cap called a header having an inlet and an outlet for the liquid to be treated was attached to the casing end.

<カラムの吸着性能測定>
カラムの吸着性能評価として、β2−MGのクリアランスを測定した。β2−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。
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを添加した牛血液から、遠心分離によって血漿を得た。該血漿について、総タンパク量が6.5±0.5g/dLとなるように調整した。尚、ウシ血漿は、採血後5日以内のものを用いた。次に、ウシ血漿β2−MG濃度が1μg/mLになるように加え、撹拌した。かかる牛血漿について、その35mLを循環用に、50mLをクリアランス測定用として分けた。
<Measurement of column adsorption performance>
As an evaluation of the adsorption performance of the column, the clearance of β2-MG was measured. β2-MG is known to be a causative protein of dialysis amyloidosis, which is a long-term dialysis complication.
Plasma was obtained from bovine blood supplemented with disodium ethylenediaminetetraacetate by centrifugation. The plasma was adjusted so that the total protein amount was 6.5 ± 0.5 g / dL. In addition, bovine plasma was used within 5 days after blood collection. Next, the bovine plasma β2-MG concentration was added to 1 μg / mL and stirred. The bovine plasma was divided into 35 mL for circulation and 50 mL for clearance measurement.

回路は図3のようにセットした。すなわち、37℃湯浴13で保温された循環用血漿15またはクリアランス測定用血漿16がポンプ12を通り、浄化カラム11を通過したのち、分岐した回路の一方が廃棄用ビーカー14、他方が循環用血漿15へ繋がっている構成となっている。   The circuit was set as shown in FIG. That is, after circulating plasma 15 or clearance measuring plasma 16 kept in a 37 ° C. hot water bath 13 passes through the pump 12 and passes through the purification column 11, one of the branched circuits is for the disposal beaker 14 and the other is for circulation. The structure is connected to plasma 15.

回路のうち、被処理液を取り込む入り口部をBi、浄化カラム通液後の液出口部をBoとした。   In the circuit, Bi was taken as the inlet for taking up the liquid to be treated, and Bo as the liquid outlet after the purification column was passed through.

Biを上記で調整した牛血漿35mL(37℃)の入った循環用ビーカー内に入れ、流速を3.5mL/minとしてポンプをスタートし、Boから排出される液体90秒間分を廃棄後、ただちにBoを循環用ビーカー内に入れて循環状態とした。
循環を1時間行った後ポンプを停止した。
Place Bi in a beaker for circulation containing 35 mL (37 ° C) of bovine plasma prepared above, start the pump at a flow rate of 3.5 mL / min, immediately discard the 90 seconds of liquid discharged from Bo, and immediately Bo was put in a beaker for circulation to obtain a circulation state.
After 1 hour of circulation, the pump was stopped.

次に、Biを上記で調整したクリアランス測定用の牛血漿内に入れ、Boを廃棄用ビーカー内に入れた。   Next, Bi was put in the bovine plasma for clearance measurement adjusted as described above, and Bo was put in a waste beaker.

流速は3.5mL/minとして、ポンプをスタートしてから2分経過後、クリアランス測定用の牛血漿(37℃)からサンプルを5ml採取し、Bi液とした。スタートから4分30秒経過後に、Boから流れたサンプルを5ml採取し、Bo液とした。これらのサンプルは−20℃以下の冷凍庫で保存した。   The flow rate was 3.5 mL / min. After 2 minutes from the start of the pump, 5 ml of a sample was collected from bovine plasma for clearance measurement (37 ° C.) and used as Bi solution. After 4 minutes and 30 seconds from the start, 5 ml of a sample flowing from Bo was collected and used as Bo solution. These samples were stored in a freezer at -20 ° C or lower.

各液のβ2−MGの濃度からクリアランスを下記I式によって算出した。牛血液のロットによって測定値が異なる場合があるので、実施例、比較例には全て同一ロットの牛血漿を使用した。
Co(ml/min)=(CBi−CBo)×QB/CBi (I)
(I)式において、CO=β2−MGクリアランス(ml/min)、CBi=Bi液におけるβ2−MG濃度、CBo=Bo液におけるβ2−MG濃度、QB=Biポンプ流量(ml/min)である。
The clearance was calculated from the β2-MG concentration of each solution according to the following formula I. Since measured values may differ depending on the lot of bovine blood, bovine plasma of the same lot was used for all of the examples and comparative examples.
Co (ml / min) = (CBi−CBo) × QB / CBi (I)
In the formula (I), CO = β2-MG clearance (ml / min), CBi = β2-MG concentration in Bi solution, CBo = β2-MG concentration in Bo solution, QB = Bi pump flow rate (ml / min). .

各液のβ2−MGの濃度から吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量を下記II式によって算出した。牛血液のロットによって測定値が異なる場合があるので、実施例、比較例には全て同一ロットの牛血漿を使用した。
Ab(μg/cm)=(CBs−CBe)×VL/Vf (II)
(II)式において、Abは吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量(μg/cm)、CBsは循環開始時の循環血漿のβ2−MG濃度(μg/mL)、CBeは循環終了後の循環血漿のβ2−MG濃度(μg/mL)、VLは循環血漿の液量(mL)、Vfは繊維体積(cm)である。
The amount of β2-MG adsorbed per volume of the adsorbed fiber body was calculated from the concentration of β2-MG in each solution according to the following formula II. Since measured values may differ depending on the lot of bovine blood, bovine plasma of the same lot was used for all of the examples and comparative examples.
Ab (μg / cm 3 ) = (CBs−CBe) × VL / Vf (II)
In the formula (II), Ab is the amount of β2-MG adsorbed per volume of the adsorbed fiber body (μg / cm 3 ), CBs is the β2-MG concentration (μg / mL) of circulating plasma at the start of circulation, and CBe is the end of circulation. Later circulating plasma β2-MG concentration (μg / mL), VL is the circulating plasma volume (mL), and Vf is the fiber volume (cm 3 ).

β2−MGクリアランスは0.33mL/min、吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量は、26.5μg/cmだった。 The β2-MG clearance was 0.33 mL / min, and the β2-MG adsorption amount per volume of the adsorbed fiber body was 26.5 μg / cm 3 .

[実施例2]
実施例1と全く同じ多孔質繊維、棒状物質を用いて、トラバース角度θが20°となるように吸着線維体を形成し、吸着線維体を実施例1と同じケース、ヘッダーキャップからなるカラムに内蔵した。ケース充填率は27.4%だった。
[Example 2]
Using the same porous fiber and rod-like substance as in Example 1, an adsorption fiber body is formed so that the traverse angle θ is 20 °, and the adsorption fiber body is placed in the same case and header cap column as in Example 1. Built-in. The case filling rate was 27.4%.

実施例1と同様に測定したβ2−MGクリアランスは0.20mL/min、吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量は、42.1μg/cmだった。 The β2-MG clearance measured in the same manner as in Example 1 was 0.20 mL / min, and the β2-MG adsorption amount per volume of the adsorbed fiber body was 42.1 μg / cm 3 .

[実施例3]
実施例1と全く同じ多孔質繊維、棒状物質を用いて、トラバース角度θが30°となるように吸着線維体を形成し、吸着線維体を実施例1と同じケース、ヘッダーキャップからなるカラムに内蔵した。ケース充填率は23.2%だった。
[Example 3]
Using the same porous fiber and rod-like material as in Example 1, an adsorption fiber body is formed so that the traverse angle θ is 30 °, and the adsorption fiber body is placed in the same case and header cap column as in Example 1. Built-in. Case filling rate was 23.2%.

実施例1と同様に測定したβ2−MGクリアランスは0.13mL/min、吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量は、46.9μg/cmだった。 The β2-MG clearance measured in the same manner as in Example 1 was 0.13 mL / min, and the β2-MG adsorption amount per volume of the adsorbed fiber body was 46.9 μg / cm 3 .

[実施例4]
実施例1と全く同じ多孔質繊維、棒状物質を用いて、トラバース角度θが40°となるように吸着線維体を形成し、吸着線維体を実施例1と同じケース、ヘッダーキャップからなるカラムに内蔵した。ケース充填率は22.1%だった。
[Example 4]
Using the same porous fiber and rod-like material as in Example 1, an adsorption fiber body is formed so that the traverse angle θ is 40 °, and the adsorption fiber body is placed in the same case and header cap column as in Example 1. Built-in. The case filling rate was 22.1%.

実施例1と同様に測定したβ2−MGクリアランスは0.11mL/min、吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量は、38.4μg/cmだった。 The β2-MG clearance measured in the same manner as in Example 1 was 0.11 mL / min, and the β2-MG adsorption amount per volume of the adsorbed fiber body was 38.4 μg / cm 3 .

[比較例1]
実施例1と全く同じ多孔質繊維、棒状物質を用いて、トラバース角度θが30°となるように吸着線維体を形成した後、棒状物質を取り除いた円筒状の吸着線維体を実施例1と同じケース、ヘッダーキャップからなるカラムに内蔵した。ケース充填率は18.0%だった。
[Comparative Example 1]
Using the same porous fiber and rod-like material as in Example 1, after forming an adsorption fiber body so that the traverse angle θ is 30 °, the cylindrical adsorption fiber body from which the rod-like material has been removed is the same as in Example 1. Built in a column consisting of the same case and header cap. The case filling rate was 18.0%.

実施例1と同様に測定したβ2−MGクリアランスは0.02mL/min、吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量は、7.3μg/cmだった。クリアランスおよび吸着繊維体の体積あたりのβ2―MG吸着量が低かったのは、大半の血漿が吸着線維体内を流れず、中心の空洞部を流れたためである。 The β2-MG clearance measured in the same manner as in Example 1 was 0.02 mL / min, and the β2-MG adsorption amount per volume of the adsorbed fiber body was 7.3 μg / cm 3 . The reason why the clearance and the amount of β2-MG adsorbed per volume of the adsorbed fiber body were low was that most plasma did not flow through the adsorbed fiber body but flowed through the central cavity.

上記実施例及び比較例の各種数値データをまとめて表1に示す。   Various numerical data of the above Examples and Comparative Examples are shown together in Table 1.

1 らせん状繊維束
2 中心棒
3 吸着繊維
4 繊維巻き取り時の外表面展開図
5 円柱状繊維束の長さ(L)
6 繊維巻き取り時の最外面半円周長(πr)
7 繊維巻き取り時の最外面円周長(2πr)
8 トラバース角度(θ)
9 トラバース角度の上限(θ’)
10 吸着繊維
11 浄化カラム
12 ポンプ
13 37℃湯浴
14 廃棄用ビーカー
15 循環用血漿
16 クリアランス測定用血漿
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spiral fiber bundle 2 Center rod 3 Adsorption fiber 4 Outer surface development at the time of fiber winding 5 Length of cylindrical fiber bundle (L)
6 Semi-circumferential length of outermost surface when winding fiber (πr)
7 Circumference of outermost surface (2πr) when winding the fiber
8 Traverse angle (θ)
9 Upper limit of traverse angle (θ ')
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Adsorption fiber 11 Purification column 12 Pump 13 37 degreeC hot water bath 14 Disposal beaker 15 Circulating plasma 16 Clearance measuring plasma

Claims (12)

中心軸として棒状物質を有し、
前記棒状物質は、内部に被処理液が通過可能な流路を有しないものであり、
吸着繊維が前記棒状物質の周囲にらせん状に巻き付けられ、略円柱形に成形された、体液浄化用吸着繊維束。
Having a rod-like substance as the central axis,
The rod-shaped substance does not have a flow path through which the liquid to be treated can pass,
An adsorbent fiber bundle for purifying body fluid, in which adsorbent fibers are spirally wound around the rod-shaped substance and formed into a substantially cylindrical shape.
前記吸着繊維が連続に巻き付けられている、請求項1記載の体液浄化用吸着繊維束。 The adsorption fiber bundle for body fluid purification according to claim 1, wherein the adsorption fibers are continuously wound. 前記吸着繊維の少なくとも一部は、断面が異形の形状を有する、請求項1又は2記載の吸着繊維束。 The adsorbed fiber bundle according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the adsorbed fibers has an irregular shape in cross section. 前記吸着繊維が多孔質構造を有する、請求項1〜3のいずれか一項記載の吸着繊維束。 The adsorption fiber bundle according to any one of claims 1 to 3, wherein the adsorption fiber has a porous structure. 前記吸着繊維のトラバース角度θが0.01°<θ≦θ’の範囲を満たす、請求項1〜4のいずれか一項記載の吸着繊維束。
ただし、θ'は円柱状繊維束の内部または外部の任意の地点において次の式を満たす
tanθ'=L/πrかつ0.01°<θ'<65°
L:円柱状繊維束の長手方向長さ[m]、r:前記任意の地点における円柱状繊維束の横断面半径[m]、π:円周率[−]
The adsorption fiber bundle according to any one of claims 1 to 4, wherein a traverse angle θ of the adsorption fibers satisfies a range of 0.01 ° <θ ≦ θ '.
However, θ ′ is tan θ ′ = L / πr and 0.01 ° <θ ′ <65 ° satisfying the following formula at an arbitrary point inside or outside the cylindrical fiber bundle.
L: Length in the longitudinal direction of the cylindrical fiber bundle [m], r: Cross-sectional radius [m] of the cylindrical fiber bundle at the arbitrary point, π: Circumference ratio [−]
前記吸着繊維の基材が疎水性高分子である、請求項1〜5のいずれか一項記載の吸着繊維束。 The adsorption fiber bundle according to any one of claims 1 to 5, wherein a base material of the adsorption fiber is a hydrophobic polymer. 前記疎水性高分子がポリメタクリレート系である、請求項6記載の吸着繊維束。 The adsorbed fiber bundle according to claim 6, wherein the hydrophobic polymer is polymethacrylate-based. 繊維占有率が10〜80%である、請求項1〜7のいずれか一項記載の吸着繊維束。 The adsorbed fiber bundle according to any one of claims 1 to 7, wherein the fiber occupation ratio is 10 to 80%. 前記吸着繊維束の外径(Rf)に対する前記棒状物質の断面径(Rb)の比(Rb/Rf)が0.03以上、0.7以下である、請求項1〜8のいずれか一項記載の吸着繊維束。 The ratio (Rb / Rf) of the cross-sectional diameter (Rb) of the rod-shaped substance to the outer diameter (Rf) of the adsorption fiber bundle is 0.03 or more and 0.7 or less, according to any one of claims 1 to 8. Adsorption fiber bundle as described. 体液流入口と体液流出口のそれぞれを両端のいずれかに有するケーシングと、
前記ケーシング内に収納された吸着繊維束と、を備え、
前記吸着繊維束は棒状物質を中心軸としてその周囲にらせん状に巻き付けられ、略円柱形に成形された、体液浄化カラム。
A casing having each of the body fluid inlet and the body fluid outlet at either end;
An adsorbent fiber bundle housed in the casing,
The adsorbent fiber bundle is a body fluid purification column in which a rod-shaped substance is spirally wound around a central axis and is formed into a substantially cylindrical shape.
前記ケーシング断面の任意の位置において、ケーシング内径(Rc)に対する前記吸着繊維束の略円柱断面径(Rf)の差(ΔR)が0mm以上5mm以下である、請求項10記載の体液浄化カラム。 The body fluid purification column according to claim 10, wherein a difference (ΔR) in a substantially cylindrical cross-sectional diameter (Rf) of the adsorption fiber bundle with respect to the casing inner diameter (Rc) is 0 mm or more and 5 mm or less at an arbitrary position of the casing cross section. 前記ケーシングから棒状物質が占める部分を除いた空間の体積に対する前記繊維の充填率であるケース充填率が10%以上70%以下である、請求項10又は11記載の体液浄化カラム。 The body fluid purification column according to claim 10 or 11, wherein a case filling rate which is a filling rate of the fiber with respect to a volume of a space excluding a portion occupied by the rod-like substance from the casing is 10% or more and 70% or less.
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