JP2020163150A - 血液処理用多孔性成形体 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含む血液処理用多孔性成形体であって、かさ密度が0.25g/mL以上0.7g/mL以下である、血液処理用多孔性成形体。
[2]前記多孔性成形体の接触変化率が0%以上0.2%以下である、前記[1]に記載の血液処理用多孔性成形体。
[3]窒素ガス吸着法で測定した比表面積が50m2/g以上260m2/g以下である、前記[1]又は[2]に記載の血液処理用多孔性成形体。
[4]前記有機高分子樹脂がポリエーテルスルホンである、前記[1]〜[3]のいずれかに記載の血液処理用多孔性成形体。
[5]前記無機イオン吸着体が、下記式(1):
MNxOn・mH2O ・・・(1)
{式中、xは、0〜3であり、nは、1〜4であり、mは、0〜6であり、そしてMとNは、Ti、Zr、Sn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Cr、Co、Ga、Fe、Mn、Ni、V、Ge、Nb、及びTaからなる群から選ばれる金属元素であり、互いに異なる。}で表される少なくとも一種の金属酸化物を含有する、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の血液処理用多孔性成形体。
[6]前記金属酸化物が、下記(a)〜(c)群:
(a)水和酸化チタン、水和酸化ジルコニウム、水和酸化スズ、水和酸化セリウム、水和酸化ランタン、及び水和酸化イットリウム;
(b)チタン、ジルコニウム、スズ、セリウム、ランタン、及びイットリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素と、アルミニウム、珪素、及び鉄からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素との複合金属酸化物;
(c)活性アルミナ
から選ばれる、前記[5]に記載の血液処理用多孔性成形体。
本実施形態の血液処理用多孔性成形体は、有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含む血液処理用多孔性成形体であって、かさ密度が0.25g/mL以上0.7g/mL以下であることを特徴とする。かかる多孔性成形体の接触変化率(「撹拌摩耗率」とも呼ばれる。)は0%以上0.2%以下であることが好ましく、また、窒素ガス吸着法で測定した比表面積は50m2/g以上260m2/g以下であることが好ましい。
本実施形態の多孔性成形体は、有機高分子樹脂と無機イオン吸着体を含む。多孔性成形体は、窒素ガス吸着法で測定した細孔直径1nm〜80nmの細孔体積の総和が、該無機イオン吸着体の単位質量当たり0.05cm3/g〜0.7cm3/gであるものが好ましい。本実施形態において、窒素ガス吸着法で測定した細孔直径1nm〜80nmの細孔体積の総和は、無機イオン吸着体の単位質量当たり0.05cm3/g〜0.7cm3/gであり、好ましくは0.1cm3/g〜0.6cm3/gであり、より好ましくは0.2cm3/g〜0.5cm3/gである。細孔体積は凍結乾燥した多孔性成形体を窒素ガス吸着法により測定し、BJH法によって算出されるものである。
Va = Vb / Sa × 100 ...(7)
で求められる。
多孔性成形体の無機イオン吸着体の担持量(質量%)Saは、多孔性成形体の乾燥時の質量Wa(g)、灰分の質量Wb(g)とするとき下記式(8):
Sa = Wb / Wa × 100 ...(8)
で求められる。
ここで、灰分とは多孔性成形体を800℃で2時間焼成したときの残分である。
本実施形態における多孔性成形体は、無機イオン吸着体を含む。無機イオン吸着体とは、イオン吸着現象又はイオン交換現象を示す無機物質を意味する。天然物系の無機イオン吸着体としては、例えば、ゼオライト、モンモリロナイト等の各種の鉱物性物質等が挙げられる。各種の鉱物性物質の具体例としては、アルミノケイ酸塩で単一層格子をもつカオリン鉱物、2層格子構造の白雲母、海緑石、鹿沼土、パイロフィライト、タルク、3次元骨組み構造の長石、ゼオライト、モンモリロナイト等が挙げられる。合成物系の無機イオン吸着体としては、例えば、金属酸化物、多価金属の塩及び不溶性の含水酸化物等が挙げられる。金属酸化物としては、複合金属酸化物、複合金属水酸化物及び金属の含水酸化物等を含む。
MNxOn・mH2O ・・・(1)
{式中、xは、0〜3であり、nは、1〜4であり、mは、0〜6であり、そしてMとNは、Ti、Zr、Sn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Cr、Co、Ga、Fe、Mn、Ni、V、Ge、Nb、及びTaからなる群から選ばれる金属元素であり、互いに異なる。}で表される少なくとも一種の金属酸化物を含有することが好ましい。金属酸化物は、上記式(1)中のmが0である未含水(未水和)の金属酸化物であってもよいし、mが0以外の数値である金属の含水酸化物(水和金属酸化物)であってもよい。
(a)水和酸化チタン、水和酸化ジルコニウム、水和酸化スズ、水和酸化セリウム、水和酸化ランタン及び水和酸化イットリウム
(b)チタン、ジルコニウム、スズ、セリウム、ランタン及びイットリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素と、アルミニウム、珪素及び鉄からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素との複合金属酸化物
(c)活性アルミナ
から選ばれることが好ましい。
M2+ (1−p)M3+ p(OH−)(2+p−q)(An−)q/r ・・・(2)
{式中、M2+は、Mg2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+、Ca2+、及びCu2+からなる群から選ばれる少なくとも一種の二価の金属イオンであり、M3+は、Al3+及びFe3+からなる群から選ばれる少なくとも一種の三価の金属イオンであり、An−は、n価のアニオンであり、0.1≦p≦0.5であり、0.1≦q≦0.5であり、そしてrは、1又は2である。}で表されるハイドロタルサイト系化合物が挙げられる。上記式(2)で表されるハイドロタルサイト系化合物は、無機イオン吸着体として原料が安価であり、吸着性が高いことから好ましい。
QyRz(CO3)s・tH2O ...(3)
{式中、yは、1〜2であり、zは、0〜1であり、sは、1〜3であり、tは、0〜8であり、そして、QとRは、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Mn、Fe、Co、Ni、Ag、Zn、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuからなる群から選ばれる金属元素であり、互いに異なる。}で表される少なくとも一種の金属炭酸塩を含有することができる。金属炭酸塩は、上記式(3)中のtが0である未含水(未水和)の金属炭酸塩であってもよいし、tが0以外の数値である水和物であってもよい。
(d)炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、炭酸スカンジウム、炭酸マンガン、炭酸鉄、炭酸コバルト、炭酸ニッケル、炭酸銀、炭酸亜鉛、炭酸イットリウム、炭酸ランタン、炭酸セリウム、炭酸プラセオジム、炭酸ネオジム、炭酸サマリウム、炭酸ユウロピウム、炭酸ガドリニウム、炭酸テルビウム、炭酸ジスプロシウム、炭酸ホルミウム、炭酸エルビウム、炭酸ツリウム、炭酸イッテルビウム、及び炭酸ルテチウム;
から選ばれることが好ましい。
Sb = 100 − Wc ...(4)
で表される値をいう。有機液体で処理後の濾液の水分率は、カールフィッシャー法で測定することで求められる。
本実施形態に係る多孔性成形体を構成することができる有機高分子樹脂(「多孔性成形体形成ポリマー」ともいう。)は、多孔性成形体を形成することができるポリマーであればよく、例えば、ポリスルホン系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン系ポリマー、ポリ塩化ビニリデン系ポリマー、アクリロニトリル系ポリマー、ポリメタクリル酸メチル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、セルロース系ポリマー、エチレンビニルアルコール共重合体系ポリマー、ポリアリールエーテルスルホン、ポリプロピレン系ポリマー、ポリスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、多種類等が挙げられる。中でも芳香族ポリスルホンは、その熱安定性、耐酸、耐アルカリ性及び機械的強度に優れるため好ましい。
−O−Ar−C(CH3)2−Ar−O−Ar−SO2−Ar− ・・・(5)
{式中、Arは、パラ位での2置換のフェニル基である。}又は下記式(6):
−O−Ar−SO2−Ar− ・・・(6)
{式中、Arは、パラ位での2置換のフェニル基である。}で表される繰り返し単位を有するものが挙げられる。尚、芳香族ポリスルホンの重合度や分子量については特に限定しない。
本実施形態の多孔性成形体は、透析患者の血液透析におけるリン吸着に好適に用いられる。血液組成は血漿成分と血球成分に分かれ、血漿成分は水91%、タンパク質7%、脂質成分及び無機塩類で構成されており、血液中でリンは、リン酸イオンとして血漿成分中に存在する。血球成分は赤血球96%、白血球3%及び血小板1%で構成されており、赤血球の大きさは直径7〜8μm、白血球の大きさは直径5〜20μm、血小板の大きさは直径2〜3μmである。
次に、本実施形態の多孔性成形体の製造方法を詳細に説明する。
本実施形態の多孔性成形体の製造方法は、例えば、(1)無機イオン吸着体を乾燥する工程、(2)工程(1)で得られた無機イオン吸着体を粉砕する工程、(3)工程(2)で得られた無機イオン吸着体、多孔性成形体形成ポリマーの良溶媒、多孔性成形体形成ポリマー、及び任意に親水性ポリマーを混合してスラリーを作製する工程、(4)工程(3)で得られたスラリーを成形する工程、(5)工程(4)で得られた成形品を貧溶媒中で凝固させる工程を含む。
工程(1)において、無機イオン吸着体を乾燥させて粉体を得る。このとき、乾燥時の凝集を抑制するために、製造時に含有される水分を有機液体に置換した後に乾燥されることが好ましい。有機液体としては、無機イオン吸着体の凝集を抑制される効果があれば特に限定されないが、親水性が高い液体を用いることが好ましい。例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類等が挙げられる。
工程(2)においては、工程(1)により得られた無機イオン吸着体の粉末を粉砕する。粉砕の方法としては、特に限定されるものではなく、乾式粉砕や湿式粉砕を用いることができる。乾式粉砕方法は、特に限定されるものではなく、ハンマーミルなどの衝撃式破砕機、ジェットミルなどの気流式粉砕機、ボールミルなどの媒体式粉砕機、ローラーミルなどの圧縮式粉砕機などを用いることができる。中でも、粉砕した無機イオン吸着体の粒子径分布をシャープにすることができることから、気流式粉砕機が好ましい。湿式粉砕方法は、無機イオン吸着体及び多孔性成形体形成ポリマーの良溶媒を合わせて粉砕、混合できるものであれば、特に限定されるものではなく、加圧型破壊、機械的磨砕、超音波処理等の物理的破砕方法に用いられる手段を用いることができる。
工程(3)においては、工程(2)により得られた無機イオン吸着体と、多孔性成形体形成ポリマーの良溶媒、多孔性成形体形成ポリマー、及び任意に親水性ポリマーを混合してスラリーを作製する。工程(2)及び工程(3)に用いる多孔性成形体形成ポリマーの良溶媒としては、多孔性成形体の製造条件において多孔性成形体形成ポリマーを安定に1質量%を超えて溶解するものであれば、特に限定されるものではなく、従来公知のものを使用できる。良溶媒としては、例えば、N−メチル−2ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAC)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)等が挙げられる。良溶媒は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
工程(4)においては、工程(3)により得られたスラリー(成形用スラリー)を成形する。成形用スラリーは、多孔性成形体形成ポリマーと、多孔性成形体形成ポリマーの良溶媒と、無機イオン吸着体と、親水性ポリマーの混合スラリーである。本実施形態の多孔性成形体の形態は、成形用スラリーを成形する方法によって、粒子状、糸状、シート状、中空糸状、円柱状、中空円柱状等の任意の形態を採ることができる。
工程(5)においては、工程(4)で得られた凝固が促進された成形品を貧溶媒中で凝固させて、多孔性成形体を得る。工程(5)における貧溶媒としては、工程(5)の条件において多孔性成形体形成ポリマーの溶解度が1質量%以下の溶媒を使用することができ、例えば、水、メタノール及びエタノール等のアルコール類、エーテル類、n−ヘキサン及びn−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類等が挙げられる。中でも、貧溶媒としては、水が好ましい。
本実施形態における多孔性成形体が粒子状の形態である場合、その製造装置は、液滴を遠心力で飛散させる回転容器と、凝固液を貯留する凝固槽と、を備え、回転容器と凝固槽の間の空間部分を覆うカバーを具備し、空間部の温度と湿度を制御する制御手段を備えたものであることができる。
[かさ密度]
湿潤状態にある多孔性成形体を、メスシリンダーに投入する。メスシリンダーを最低20回以上機械的にタップし、体積変化が見られなくなった時点での、みかけ体積をメスシリンダーの目盛りによって測定した。その後、多孔質成形体を、60℃で重量変化がなくなるまで乾燥して重量を測定した。重量/みかけ体積を、かさ密度(g/mL)として算出した。
湿潤状態にある多孔性成形体を、メスシリンダーに投入した。メスシリンダーを最低20回以上機械的にタップし、体積変化が見られなくなった時点での、見かけ容積10mLの多孔性成形体を、メスシリンダーの目盛りによって測定した。当該10mLの多孔性成形体を60℃で3時間乾燥し、乾燥重量を測定した。さらに、別の10mLの多孔性成形体を準備し、これを吸引ろ過した。吸引ろ過には、アスピレーター(ULVAC社製 MDA−015にて、0.01MPaで5分間吸引)、及びろ紙(Merck Millipore社製 PHWP04700 Mixed Cellulose Ester)を用いた。吸引ろ過した多孔性成形体の全量を、漏斗を用いて200mLの三口フラスコに入れた。ホールピペットにて測りとった大塚製薬製注射用水100mLを三口フラスコに加えた。スタンドにスリーワンモーター、クランプ、撹拌シャフト、撹拌羽を取り付けてフラスコにセットした。撹拌羽は、PTFE製、横幅52mm、縦幅14mm、厚み3.2mmのスクエア型、アズワンカタログ1−7733−01を用いた。撹拌シャフトは三口フラスコ内の中心に設置し、撹拌羽は、水面から3mmだけ出るように設置した。その後、スリーワンモーターにて400rpm、1時間撹拌した。予め、吸引ろ過にて100mLの注射用水をろ過したろ紙を2枚用意し、これら2枚のろ紙を60℃、3時間にて乾燥させ、その重量を3回測り取り平均値を算出した。重量測定にはSHIMADU製AUW120Dの精密天秤を用いた。上記実験が終了した撹拌後の液を、用意した2枚のろ紙を用いてろ過した。この際、三口フラスコ内の多孔性成形体が流れ出さないように注意した。その後、50mL×4の注射用水で壁全体を濡らしながらフラスコを2回、漏斗を2回洗浄した。上記ろ紙を80℃で3時間乾燥させ、その重量を3回測定し、平均値を算出した。この重量からろ紙の重量分を差し引いた重量を、接触変化重量とした。下記式から導かれる値を接触変化率(%)とした。
接触変化率(%)={接触変化重量/(見かけ容積10mLの多孔性成形体の乾燥重量)}×100
上記の測定を10回測定を行い、最大値と最小値を除いた8点の値の平均値を用いた。
凍結乾燥は、凍結乾燥機(EYELA社製のFDS−1000型(商品名))を用いて行った。湿潤状態の多孔性成形体1〜10mLを、メスシリンダー等を用いて秤り取り、100mLのガラス製ナスフラスコへ投入した後、マイナス18度以下の冷凍庫に6時間以上静置して、含まれる水分を凍らせたのち、凍結乾燥機にナスフラスコを接続し、真空度20Pa以下、トラップ温度マイナス80℃以下の条件で、10時間以上凍結乾燥を行った。
多孔性成形体を凍結乾燥した後、比表面積、細孔分布測定装置(マイクロトラック・ベル(株)製、BELSORP−miniII(商品名))で測定した。凍結乾燥をした多孔性成形体約0.3gを測り取り、専用の5mLガラスセルに投入し、液体窒素でガラスセルを冷却しながら、窒素ガスの吸脱着により、細孔体積および比表面積の測定を行った。吸着質として純度99.99体積%以上の窒素ガス、パージガスとして純度99.99体積%以上のヘリウムガスを用いた。参照セルとして、測定用のガラスセルと同体積の空のガラスセルを用い、測定値を補正する設定で測定を行った。測定方式は簡易方式で、吸着相対圧上限0.95まで、脱着相対圧下限0.3までの設定で、測定を行った。測定後のBET法及びBJH法による解析は、解析ソフト(マイクロトラック・ベル(株)製、BEL Master(Version6.3.1.0))を用いて行った。蒸気測定方法によって比表面積を求めた。
多孔性成形体の平均粒径及び無機イオン吸着体の平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(HORIBA社製のLA-950(商品名))で測定した。分散媒体は水を用いた。無機イオン吸着体に水和酸化セリウムを使用したサンプルの測定時は、屈折率に酸化セリウムの値を使用して測定した。同様に、無機イオン吸着体に水和酸化ジルコニウムを使用したサンプルを測定する時は、屈折率に酸化ジルコニウムの値を使用して測定した。
図1に示す装置を用いて、牛血漿を使用した低リン濃度血清によるカラムフロー試験により、リン吸着量を測定した。低リン濃度(0.7mg/dL)程度に調整した牛血漿を用いて、一般的な透析条件(空間速度SV=120hr-1,4時間透析)と同等な条件でカラム(容器)に充填した多孔性成形体のリン吸着量(mg−P/mL−Resin(多孔性成形体))を測定した。リン酸イオン濃度は、モリブデン酸直接法にて測定した。通液速度がSV120hr−1の時のリン吸着量が、1.5(mg−P/mL−Resin)以上であれば、吸着容量が大きく、リン吸着材として良好であると判断した。
[無機イオン吸着体の製造]
硫酸セリウム4水和物(和光純薬(株))2000gを50Lの純水中に投入し、撹拌羽を用いて溶解させた後、8M苛性ソーダ(和光純薬(株))3Lを20ml/minの速度で滴下し、水和酸化セリウムの沈殿物を得た。得られた沈殿物をフィルタープレスにてろ過した後、純水500Lを通液して洗浄し、さらにエタノール(和光純薬(株))60Lを通液して水和酸化セリウムに含まれる水分をエタノールに置換した。このとき、濾過終了時の濾液10mlを採取し、カールフィッシャー水分率計((株)三菱ケミカルアナリテック社製のCA−200(商品名))にて水分率の測定を行ったところ、水分率は5質量%であり、有機液体の置換率は83質量%であった。得られた有機液体を含む水和酸化セリウムを風乾し、乾燥した水和酸化セリウムを得た。
得られた乾燥水和酸化セリウムを、ジェットミル装置(日清エンジニアリング(株)社製のSJ−100(商品名))を用いて、圧気圧力0.8MPa、原料フィード速度100g/hrの条件で粉砕し、粒子径平均1.2μmの水和酸化ヘリウム粉末を得た。DMSO220gと、粉砕した水和酸化セリウム粉末(MOX)120g、ポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA、三菱化学社製 商品名:ダイヤナールBR-77)28g、ポリビニルピロリドン(PVP、BASF社製K90)32gを加えて、溶解槽中にて、60℃に加温して撹拌羽根を用いて撹拌・溶解し、均一な成形用スラリー溶液を得た。得られた成形用スラリーを側面に直径4mmのノズルを開けた円筒状回転容器の内部に供給し、この容器を回転させ、遠心力(15G)によりノズルから液滴を形成させた。水に対するNMPの含有量が50質量%の凝固液を60℃に加温して貯留した、上面開口の凝固槽中に液滴を着水させ、成形用スラリーを凝固させた。さらに、エタノール置換後にアルカリ洗浄、分級を行い、球状の多孔性成形体を得た。
得られた多孔性成形体を二酸化炭素からなる超臨界流体(臨界温度304.1K、臨界圧力7.38MPa、株式会社アイテック社製機器)にて1時間洗浄した。
得られた多孔性成形体1mLを円筒型容器(底面にガラスフィルター設置したもの)に充填した。次いでPMEA(Mn20,000,Mw/Mn2.4)0.2gをメタノール40g/水60gの水溶液(100g)中に溶解させ、コート液を作製した。多孔性成形体を充填した容器を垂直に把持しその上部からコート液を流速100mL/minで流し多孔性成形体にコート液を接触させ、その後、純水で洗浄した。純水洗浄後、0.1KMpaのエアーで容器内のコート液を吹き飛ばし、真空乾燥機内にモジュールを入れて35℃で15時間真空乾燥させ、大気雰囲気下、25Kgyでガンマ線滅菌を実施して血液浄化器を作製した。
透析治療時にダイアライザーの後にリン吸着器を使用する場合を考えて、透析治療時のダイアライザー出口の血中無機リン濃度0.2〜1.0mg/dLでのリン吸着量を測定することにした。そのため、試験血漿液のリン濃度の調整を行った。市販品の牛血清を遠心分離(3500rpm、5min)してその上澄み液である血漿を2000mL作製した。血漿中のリン濃度は10.8mg/dLであった。得られた血漿の半分(1000mL)に実施例1で得られた多孔性成形体を加え、室温で2時間攪拌処理を行い、遠心分離(3500rpm、5min)をしてリン濃度0の血漿約950mLを得た。リン濃度10.8mg/dLの血漿35mLとリン濃度0の血漿465mLを混合し遠心分離(3500rpm、5min)をかけて上澄み液としてリン濃度0.8mg/dL、495mLの血漿を得た。
[無機イオン吸着体の製造]において通液するエタノール量を80L、有機液体への置換率を95質量%にし、スラリー溶液中のMOX重量を180gにした以外は、実施例1と同様に血液浄化器を作製した。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[無機イオン吸着体の製造]において通液するエタノール量を80L、有機液体への置換率を95質量%にし、スラリー溶液中のMOX重量を70gにした以外は、実施例1と同様に血液浄化器を作製した。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[無機イオン吸着体の製造]において通液するエタノール量を80L、有機液体への置換率を95質量%にしたこと以外は、実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[無機イオン吸着体の製造]において通液するエタノール量を20L、有機液体への置換率を54質量%にしたこと以外は、実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[無機イオン吸着体の製造]において通液するエタノール量を80L、有機液体への置換率を95質量%にし、N−メチル−2ピロリドン(NMP、三菱化学(株))220gと、酸化ランタン粉末(ナカライテスク社製)120g、ポリエーテルスルホン(PES、住友化学(株)製)32g、PVP32gから成る混合溶液を成形用スラリー溶液に用いた以外は、実施例1と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[無機イオン吸着体の製造]において通液するエタノール量を0L(通液せず)、有機液体への置換率を0質量%(置換せず)にし、かつ、水和酸化セリウム粉末を480gにしたこと以外は、実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、比表面積が小さく、かさ密度が大きく接触変化率が高かった。
[無機イオン吸着体の製造]においてスラリー中の水和酸化セリウム粉末の添加量を0g(添加せず)にしたこと以外は、実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、比表面積、かさ密度が小さかった。
[無機イオン吸着体の製造]において通液するエタノール量を80L、有機液体への置換率を95質量%にし、かつ、水和酸化セリウム粉末を480gにしたこと以外は、実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、比表面積、かさ密度が大きかった。
[多孔性成形体の作製]
N−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学(株))110gと、平均粒径30μmの水和酸化セリウム粉末(高南無機(株))150gを、直径5mmφのステンレス製ボール1.5kgを充填した容積1Lのステンレス製ボールミルポットに投入し、75rpmの回転数で150分間粉砕・混合処理を行い黄色のスラリーを得た。得られたスラリーに、ポリエーテルスルホン(住友化学(株)、スミカエクセル5003PS(商品名)、OH末端グレード、末端水酸基組成90(モル%))15g、水溶性高分子であるポリエチレングリコール(PEG35,000、メルク(株))2gを加えて、溶解槽中にて、60℃に加温して撹拌羽根を用いて撹拌・溶解し、均一な成形用スラリー溶液を得た。
得られた多孔性成形体50mLを円筒型カラム(底面にガラスフィルター設置したもの)に充填した。次いでPMEA(Mn20,000,Mw/Mn2.4)0.2gをエタノール40g/水60gの水溶液(100g)中に溶解させ、コート液を作製した。多孔性成形体を充填したカラムを垂直に把持しその上部からコート液を流速100mL/minで流し多孔性成形体にコート液を接触させ、その後、純水で洗浄した。純水洗浄後、0.1KMpaのエアーでモジュール内のコート液を吹き飛ばし、真空乾燥機内にモジュールを入れて35℃15時間真空乾燥させ、大気雰囲気下、25Kgyでガンマ線滅菌を実施した。
NMPを147gとし、水和酸化セリウム粉末(高南無機(株))を80.5gとし、粉砕・混合処理を200分間行い、得られたスラリーに、ポリエーテルスルホン(住友化学(株)、スミカエクセル5003PS(商品名)、OH末端グレード、末端水酸基組成90(モル%))21.3g、水溶性高分子としてポリエチレングリコールの代わりにポリビニルピロリドン(PVP、BASFジャパン(株)、Luvitec K30 Powder(商品名))21.3gを加えたこと以外は、比較例4に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
[多孔性成形体の製造]において、MOXの代わりに炭酸ネオジム(富士フィルムワコーケミカル社製 商品名:炭酸ネオジム八水和物)を用いた以外は、実施例1と同様な操作を行った。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[多孔性成形体の製造]において、MOX120gの代わりに水和酸化ジルコニウム(第一稀元素社製 商品名:R水酸化ジルコニウム)240gを用いた以外は、実施例1と同様な操作を行った。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[多孔性成形体の製造]において、PMMAの代わりにポリエーテルイミド(PEI、GENERAL ELECTRIC社製、Ultem1010)を用いた以外は、実施例6と同様な操作を行った。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[多孔性成形体の製造]において、PMMAの代わりにアクリロニトリル91.5重量%、アクリル酸メチル8.0重量%、メタクリルスルホン酸ソーダ0.5重量%、からなる極限粘度[η]=1.2の共重合体(有機高分子樹脂、PAN)を用いた以外は、実施例6と同様な操作を行った。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[多孔性成形体の製造]において、PMMAの代わりにエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH、日本合成化学社製 商品名:ソアノールE3803)を用いた以外は、実施例6と同様な操作を行った。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
[多孔性成形体の製造]において、PMMAの代わりにポリスルホン(PSF、Amoco Engineering Polymers社製 P−1700)を用いた以外は、実施例6と同様な操作を行った。得られた多孔性成形体の各種性能を以下の表1に示す。得られた多孔性成形体は、被処理液体中のイオン、中でも、リン酸イオンをSV120hr−1といった高速の通液速度でも除去することができ、かつ、接触変化率が低いものであった。
2 実験台
3 ポンプ
4 多孔性吸収体(リン吸収剤)入りカラム
5 圧力計
6 サンプリング
Claims (6)
- 有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含む血液処理用多孔性成形体であって、かさ密度が0.25g/mL以上0.7g/mL以下である、血液処理用多孔性成形体。
- 前記多孔性成形体の接触変化率が0%以上0.2%以下である、請求項1に記載の血液処理用多孔性成形体。
- 窒素ガス吸着法で測定した比表面積が50m2/g以上260m2/g以下である、請求項1又は2に記載の血液処理用多孔性成形体。
- 前記有機高分子樹脂がポリエーテルスルホンである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の血液処理用多孔性成形体。
- 前記無機イオン吸着体が、下記式(1):
MNxOn・mH2O ・・・(1)
{式中、xは、0〜3であり、nは、1〜4であり、mは、0〜6であり、そしてMとNは、Ti、Zr、Sn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Cr、Co、Ga、Fe、Mn、Ni、V、Ge、Nb、及びTaからなる群から選ばれる金属元素であり、互いに異なる。}で表される少なくとも一種の金属酸化物を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の血液処理用多孔性成形体。 - 前記金属酸化物が、下記(a)〜(c)群:
(a)水和酸化チタン、水和酸化ジルコニウム、水和酸化スズ、水和酸化セリウム、水和酸化ランタン、及び水和酸化イットリウム;
(b)チタン、ジルコニウム、スズ、セリウム、ランタン、及びイットリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素と、アルミニウム、珪素、及び鉄からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素との複合金属酸化物;
(c)活性アルミナ
から選ばれる、請求項5に記載の血液処理用多孔性成形体。
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