JP2803110B2 - 中空糸型血獎成分分離膜 - Google Patents
中空糸型血獎成分分離膜Info
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- JP2803110B2 JP2803110B2 JP63287368A JP28736888A JP2803110B2 JP 2803110 B2 JP2803110 B2 JP 2803110B2 JP 63287368 A JP63287368 A JP 63287368A JP 28736888 A JP28736888 A JP 28736888A JP 2803110 B2 JP2803110 B2 JP 2803110B2
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- separation membrane
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、血液中の血漿成分を分離するために用い
られる中空糸型血漿成分分離膜に関するものである。
られる中空糸型血漿成分分離膜に関するものである。
［従来の技術］ 血漿交換療法は、血漿分離膜や遠心分離器を用いて、
患者から取出した血液より血漿を分離し、代わりに新鮮
凍結血漿やアルブミン製剤等を、血球成分とともに患者
の体内に変換する治療法である。これにより、血漿中に
含まれている免疫複合体や抗体等の病原高分子蛋白質が
除去され、高粘度血症、悪性リウマチ、全身性エリトマ
ト−デスなどの、自己免疫疾患や難治性疾患等の治療に
効果を上げている。しかしながら、１回の治療に３〜５
リットルの大量の新鮮凍結血漿やアルブミン製剤を必要
とするため、治療費が高価であり、また近年血漿製剤使
用によるエイズや肝炎などの発病が大きな問題となって
いる。この解決策として、分離された血漿を血漿成分分
離膜で処理を行ない、有用なアルブミン成分を回収する
方法が検討されている。
患者から取出した血液より血漿を分離し、代わりに新鮮
凍結血漿やアルブミン製剤等を、血球成分とともに患者
の体内に変換する治療法である。これにより、血漿中に
含まれている免疫複合体や抗体等の病原高分子蛋白質が
除去され、高粘度血症、悪性リウマチ、全身性エリトマ
ト−デスなどの、自己免疫疾患や難治性疾患等の治療に
効果を上げている。しかしながら、１回の治療に３〜５
リットルの大量の新鮮凍結血漿やアルブミン製剤を必要
とするため、治療費が高価であり、また近年血漿製剤使
用によるエイズや肝炎などの発病が大きな問題となって
いる。この解決策として、分離された血漿を血漿成分分
離膜で処理を行ない、有用なアルブミン成分を回収する
方法が検討されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これまで開発された血漿成分分離膜
は、分離効率が悪く、免疫複合体除去能が十分でなく、
また目詰まりによる経時劣化が激しい等の問題点があ
り、実用上の満足な性能は得られていない。
は、分離効率が悪く、免疫複合体除去能が十分でなく、
また目詰まりによる経時劣化が激しい等の問題点があ
り、実用上の満足な性能は得られていない。
それゆえに、この発明の目的は、血漿分画性能が高
く、経時的劣化の少ない中空糸型血漿成分分離膜を提供
することにある。
く、経時的劣化の少ない中空糸型血漿成分分離膜を提供
することにある。
［課題を解決するための手段および作用］ 本発明者等は、このような従来の欠点を改善するた
め、血漿分画性能の向上と経時的劣化の防止について鋭
意研究を重ねた結果、血漿成分の分離効率と経時的劣化
は、中空糸膜の表面構造に大きく依存していることを見
出した。つまり、中空糸膜の内表面および外表面の細孔
構造を制御することにより、膜内の目詰まりによる経時
的劣化を減少させ、血漿成分の分離効率を長時間高く保
つことが可能であることを見出してこの発明を完成する
に至ったものである。
め、血漿分画性能の向上と経時的劣化の防止について鋭
意研究を重ねた結果、血漿成分の分離効率と経時的劣化
は、中空糸膜の表面構造に大きく依存していることを見
出した。つまり、中空糸膜の内表面および外表面の細孔
構造を制御することにより、膜内の目詰まりによる経時
的劣化を減少させ、血漿成分の分離効率を長時間高く保
つことが可能であることを見出してこの発明を完成する
に至ったものである。
すなわち、請求項１の発明は、セルローストリアセテ
ートからなり、純水のろ過係数が50〜2000ml/m2・hr・m
mHgであり、血漿ろ過におけるアルブミンのふるい係数
が0.5以上で、かつアルブミンとグロブリンのふるい係
数比が1.5以上である、中空糸型血漿成分分離膜であ
る。
ートからなり、純水のろ過係数が50〜2000ml/m2・hr・m
mHgであり、血漿ろ過におけるアルブミンのふるい係数
が0.5以上で、かつアルブミンとグロブリンのふるい係
数比が1.5以上である、中空糸型血漿成分分離膜であ
る。
請求項１の発明において、純水のろ過係数とは、一定
圧力（150mmHg）の膜間圧力を分離膜の内面にかけたと
き、分離膜の内面から分離膜の外部へ流れ出る純水の透
過速度を37℃で測定して求めた値である。
圧力（150mmHg）の膜間圧力を分離膜の内面にかけたと
き、分離膜の内面から分離膜の外部へ流れ出る純水の透
過速度を37℃で測定して求めた値である。
またふるい係数（SC値）は、抗凝固剤を添加した牛血
漿を用い、0.01m2の膜面積を有する中空糸型血漿成分分
離膜のモジュールにより、血漿成分を分離した際、モジ
ュール内に供給される血漿中の血漿成分の濃度Cin、モ
ジュール出口側での血漿中の血漿成分の濃度Coutおよび
モジュールを透過した血漿中の血漿成分の濃度Cfilか
ら、次式により求められる値である。
漿を用い、0.01m2の膜面積を有する中空糸型血漿成分分
離膜のモジュールにより、血漿成分を分離した際、モジ
ュール内に供給される血漿中の血漿成分の濃度Cin、モ
ジュール出口側での血漿中の血漿成分の濃度Coutおよび
モジュールを透過した血漿中の血漿成分の濃度Cfilか
ら、次式により求められる値である。
SC値＝２×Cfil/（Cin＋Cout） 請求項１の発明において、アルブミンとグロブリンの
ふるい係数比とは、血漿成分としてのアルブミンおよび
グロブリンのそれぞれの上記ふるい係数（SC値）の比率
である。ここで、グロブリンの濃度は、血漿中の総蛋白
質濃度から、血漿中のアルブミンの濃度を差し引いた値
として定義されるものである。
ふるい係数比とは、血漿成分としてのアルブミンおよび
グロブリンのそれぞれの上記ふるい係数（SC値）の比率
である。ここで、グロブリンの濃度は、血漿中の総蛋白
質濃度から、血漿中のアルブミンの濃度を差し引いた値
として定義されるものである。
以下、請求項１の発明に係る血漿成分分離膜を製造す
るのに適した方法を工程順に説明する。
るのに適した方法を工程順に説明する。
紡糸原液調製工程： 重合体としてセルローストリアセテートを用い、非プ
ロトン性溶媒および非溶媒を用いて、紡糸原液を調製す
る。非プロトン性極性溶媒としては、150℃以上の沸点
を有するものが好ましい。このようなものとして、たと
えば、Ｎ−メチルピロリドン（沸点202℃）、ジメチル
ホルムアミド（沸点153℃）、ジメチルアセトアミド
（沸点164℃）およびジメチルスルホキシド（沸点189
℃）等が挙げられる。
ロトン性溶媒および非溶媒を用いて、紡糸原液を調製す
る。非プロトン性極性溶媒としては、150℃以上の沸点
を有するものが好ましい。このようなものとして、たと
えば、Ｎ−メチルピロリドン（沸点202℃）、ジメチル
ホルムアミド（沸点153℃）、ジメチルアセトアミド
（沸点164℃）およびジメチルスルホキシド（沸点189
℃）等が挙げられる。
非溶媒としては、水と相溶性を有するエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、グリセリン、ポリプロピレングリコール等の多価ア
ルコールや、メタノール、エタノール等のアルコール
類、あるいは水などを用いることができる。しかしなが
ら、これらのものに限定されるものではない。このよう
な非溶媒を使用する目的は、分離膜に十分な透水性を与
え、かつ所望の細孔を有する膜構造を形成するためであ
る。
ール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、グリセリン、ポリプロピレングリコール等の多価ア
ルコールや、メタノール、エタノール等のアルコール
類、あるいは水などを用いることができる。しかしなが
ら、これらのものに限定されるものではない。このよう
な非溶媒を使用する目的は、分離膜に十分な透水性を与
え、かつ所望の細孔を有する膜構造を形成するためであ
る。
以上のようにして、セルローストリアセテートを溶媒
および非溶媒に混合して溶解させ、紡糸原液を調製す
る。
および非溶媒に混合して溶解させ、紡糸原液を調製す
る。
吐出・凝固工程： 上記のようにして調製した紡糸原液は、加熱処理、脱
泡処理、ろ過処理を施して、２重管ノズルの環状孔から
吐出する。この紡糸原液の吐出とともに、２重管ノズル
の中央孔から内液を吐出する。内液は、紡糸原液と同種
の溶媒および非溶媒を用いた水溶性の凝固性液体が好ま
しい。さらに、溶媒および非溶媒の濃度を50重量％を越
える値に設定することが好ましい。
泡処理、ろ過処理を施して、２重管ノズルの環状孔から
吐出する。この紡糸原液の吐出とともに、２重管ノズル
の中央孔から内液を吐出する。内液は、紡糸原液と同種
の溶媒および非溶媒を用いた水溶性の凝固性液体が好ま
しい。さらに、溶媒および非溶媒の濃度を50重量％を越
える値に設定することが好ましい。
吐出した後、凝固浴中に導かれて中空糸膜として凝固
される。この凝固浴中の溶媒および非溶媒も、内液と同
様に、紡糸原液と同種の溶媒および非溶媒であることが
好ましい。さらに、溶媒および非溶媒の濃度が50重量％
を越える値であることが好ましい。
される。この凝固浴中の溶媒および非溶媒も、内液と同
様に、紡糸原液と同種の溶媒および非溶媒であることが
好ましい。さらに、溶媒および非溶媒の濃度が50重量％
を越える値であることが好ましい。
凝固浴ならびに内液の溶媒および非溶媒の濃度が50重
量％を越えることが好ましいとしている理由は、これら
の濃度が50重量％以下になると、膜を形成する際の凝固
速度が速くなり過ぎ、中空糸の表面が非常に緻密になっ
て、十分な血漿透過量が得られなくなるからである。
量％を越えることが好ましいとしている理由は、これら
の濃度が50重量％以下になると、膜を形成する際の凝固
速度が速くなり過ぎ、中空糸の表面が非常に緻密になっ
て、十分な血漿透過量が得られなくなるからである。
さらに、請求項２の発明における最大の特徴は、内液
中の溶媒および非溶媒の濃度C1と凝固浴中の溶媒および
非溶媒の濃度C2とが、式C1−C2＜10重量％の関係を満た
すよう設定されていることである。この理由は、C1−C2
≧10重量％の場合には、中空糸の外表面の凝固速度が速
くなりすぎて、中空系の外表面が内表面に比べて、緻密
になり、血漿ろ過の際に血漿蛋白質が目詰まりを起こし
やすくなって、経時的に安定した血漿成分分離膜を得る
ことができないからである。
中の溶媒および非溶媒の濃度C1と凝固浴中の溶媒および
非溶媒の濃度C2とが、式C1−C2＜10重量％の関係を満た
すよう設定されていることである。この理由は、C1−C2
≧10重量％の場合には、中空糸の外表面の凝固速度が速
くなりすぎて、中空系の外表面が内表面に比べて、緻密
になり、血漿ろ過の際に血漿蛋白質が目詰まりを起こし
やすくなって、経時的に安定した血漿成分分離膜を得る
ことができないからである。
水洗・親水化工程： この工程には、この発明における特徴がなく、したが
ってこの工程によりこの発明は限定されるものではな
い。従来からの一般的な本工程を説明すると、上記の凝
固工程を経た中空糸は、引き続き水洗工程に付され、余
分の溶媒、非溶媒を除去した後、適度な熱処理が施され
る。さらに、この後工程または前工程において、グリセ
リン等の多価アルコール等による親水化処理が施され、
いわゆる濡れ性が付与されることが望ましい。
ってこの工程によりこの発明は限定されるものではな
い。従来からの一般的な本工程を説明すると、上記の凝
固工程を経た中空糸は、引き続き水洗工程に付され、余
分の溶媒、非溶媒を除去した後、適度な熱処理が施され
る。さらに、この後工程または前工程において、グリセ
リン等の多価アルコール等による親水化処理が施され、
いわゆる濡れ性が付与されることが望ましい。
以上のようにして得られた中空糸型血漿成分分離膜
は、血液適合性に優れた接着剤（たとえばウレタン系の
接着剤）等により、通常の方法でモジュールに作製され
る。さらに、このモジュールは滅菌処理が施され、最終
製品として使用される。
は、血液適合性に優れた接着剤（たとえばウレタン系の
接着剤）等により、通常の方法でモジュールに作製され
る。さらに、このモジュールは滅菌処理が施され、最終
製品として使用される。
［発明の効果］ 請求項１の発明の分離膜は、純水のろ過係数が50〜20
00ml/m2・hr・mmHgであり、血漿ろ過におけるアルブミ
ンのふるい係数が0.5以上で、かつアルブミンとグロブ
リンのふるい係数比が1.5以上である、高い血漿分画性
能を示す。
00ml/m2・hr・mmHgであり、血漿ろ過におけるアルブミ
ンのふるい係数が0.5以上で、かつアルブミンとグロブ
リンのふるい係数比が1.5以上である、高い血漿分画性
能を示す。
また、この分離膜は、血漿蛋白質による膜細孔の目詰
まりが発生しにくく、ろ過開始初期の処理量が長時間保
たれるという特性を示す。
まりが発生しにくく、ろ過開始初期の処理量が長時間保
たれるという特性を示す。
［実施例］ 以下、実施例により請求項１の発明を説明する。な
お、以下に示す％は重量％を示している。
お、以下に示す％は重量％を示している。
実施例１ 重合体としてセルローストリアセテート、溶媒として
Ｎ−メチルピロリドン（NMP）、非溶媒としてポリエチ
レングリコール（PEG）400を用いて、血漿成分分離膜を
製造した。
Ｎ−メチルピロリドン（NMP）、非溶媒としてポリエチ
レングリコール（PEG）400を用いて、血漿成分分離膜を
製造した。
23〜24.5％のセルローストリアセテートを、51.3〜5
5.4％のNMPおよび21.6〜24.6％のPEG400に混合し、加熱
して溶解し紡糸原液である紡糸用ドープとした。次に、
この紡糸用ドープを脱泡・ろ過処理し、２重管ノズルの
環状孔から吐出した。この吐出とともに第１表に示す組
成の内液を２重管ノズルの中央孔から吐出した。これを
第１表に示す組成の凝固浴に導き、凝固させて中空糸膜
を得た。
5.4％のNMPおよび21.6〜24.6％のPEG400に混合し、加熱
して溶解し紡糸原液である紡糸用ドープとした。次に、
この紡糸用ドープを脱泡・ろ過処理し、２重管ノズルの
環状孔から吐出した。この吐出とともに第１表に示す組
成の内液を２重管ノズルの中央孔から吐出した。これを
第１表に示す組成の凝固浴に導き、凝固させて中空糸膜
を得た。
このようにして得られた中空糸膜を、さらに水洗し、
余分な溶媒および非溶媒を除去した後、121℃のオート
クレーブ処理により膜を安定化させた。次に、グリセリ
ン処理を施して親水化させ、その後乾燥させて最終的な
中空糸型血漿成分分離膜とした。
余分な溶媒および非溶媒を除去した後、121℃のオート
クレーブ処理により膜を安定化させた。次に、グリセリ
ン処理を施して親水化させ、その後乾燥させて最終的な
中空糸型血漿成分分離膜とした。
実施例２ 第２表に示す内液および凝固浴の組成とした以外は、
実施例１と同様にして、中空糸型血漿成分分離膜を製造
した。
実施例１と同様にして、中空糸型血漿成分分離膜を製造
した。
比較例 第３表に示すような内液および凝固浴の組成を用いた
以外は、実施例１と同様にして、中空糸型血漿成分分離
膜を製造した。
以外は、実施例１と同様にして、中空糸型血漿成分分離
膜を製造した。
なお、この比較例では、内液中の溶媒および非溶媒の
濃度C1と凝固液中の溶媒および非溶媒の濃度C2とは、式
C1−C2＜10％の式を満たしていない。
濃度C1と凝固液中の溶媒および非溶媒の濃度C2とは、式
C1−C2＜10％の式を満たしていない。
これらの実施例1,2および比較例で得られた血漿成分
分離膜の内径、膜厚および透水速度を第４表に示した。
なお、ここで、透水速度は上述した純水のろ過係数と同
じ意味を有しており、一定圧力（150mmHg）の膜間圧力
を、分離膜の内面にかけたとき、分離膜の内面から分離
膜の外部へ流れ出る純水の透過速度を37℃で測定して求
めたものである。
分離膜の内径、膜厚および透水速度を第４表に示した。
なお、ここで、透水速度は上述した純水のろ過係数と同
じ意味を有しており、一定圧力（150mmHg）の膜間圧力
を、分離膜の内面にかけたとき、分離膜の内面から分離
膜の外部へ流れ出る純水の透過速度を37℃で測定して求
めたものである。
さらに、抗凝固剤を添加した牛血漿を用い、0.01m2の
膜面積を有する中空糸型ミニモジュールを用いて、血漿
成分の分離試験を行なった。第４表にその結果を併せて
示す。
膜面積を有する中空糸型ミニモジュールを用いて、血漿
成分の分離試験を行なった。第４表にその結果を併せて
示す。
なお、血漿の透過速度とは、膜間圧力差を100mmHgと
して、分離膜の内部から分離膜の外部へ流れ出る血漿の
透過速度を37℃で測定して求めた値である。また、ふる
い係数SC値は既に説明したとおりである。なお、SCAは
アルブミンのふるい係数を示しており、SCGはグロブリ
ンのふるい係数を示しており、SCA/SCGはアルブミンと
グロブリンのふるい係数比を示している。
して、分離膜の内部から分離膜の外部へ流れ出る血漿の
透過速度を37℃で測定して求めた値である。また、ふる
い係数SC値は既に説明したとおりである。なお、SCAは
アルブミンのふるい係数を示しており、SCGはグロブリ
ンのふるい係数を示しており、SCA/SCGはアルブミンと
グロブリンのふるい係数比を示している。
第４表から明らかなように、実施例1,2と比較例は透
水性能においてほぼ同様であるが、血漿の透過特性にお
いては著しく異なっていた。実施例1,2は、５分値から3
0分値まで安定した透過量と選択率を示し、耐ファウリ
ング性、血漿分画性に優れていた。一方比較例の分離膜
は、透過性能が大きいにもかかわらず、血漿透過量およ
び選択率共に著しく低く、血漿成分分離膜としては全く
実用に供し得ないものであった。
水性能においてほぼ同様であるが、血漿の透過特性にお
いては著しく異なっていた。実施例1,2は、５分値から3
0分値まで安定した透過量と選択率を示し、耐ファウリ
ング性、血漿分画性に優れていた。一方比較例の分離膜
は、透過性能が大きいにもかかわらず、血漿透過量およ
び選択率共に著しく低く、血漿成分分離膜としては全く
実用に供し得ないものであった。
実施例1,2および比較例により得られた分離膜の表面
を走査型電子顕微鏡で観察したところ、実施例1,2で
は、膜の内表面および外表面共に、ほぼ同じ数で同じ径
の細孔が認められた。これに対して比較例では、外表面
に比べて、内表面の細孔が著しく大きいことが認められ
た。比較例の膜において、血漿分画特性が著しく劣って
いる原因は、このような内表面と外表面とにおける細孔
の数および大きさの違いに起因するものと考えられる。
これに対し、実施例1,2では、内表面と外表面とが数お
よび径においてほぼ同一の細孔を有しており、このよう
な細孔構造が、優れた血漿分画特性を付与するものと思
われる。
を走査型電子顕微鏡で観察したところ、実施例1,2で
は、膜の内表面および外表面共に、ほぼ同じ数で同じ径
の細孔が認められた。これに対して比較例では、外表面
に比べて、内表面の細孔が著しく大きいことが認められ
た。比較例の膜において、血漿分画特性が著しく劣って
いる原因は、このような内表面と外表面とにおける細孔
の数および大きさの違いに起因するものと考えられる。
これに対し、実施例1,2では、内表面と外表面とが数お
よび径においてほぼ同一の細孔を有しており、このよう
な細孔構造が、優れた血漿分画特性を付与するものと思
われる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01D 71/16 B01D 69/08 A61M 1/34 500 D01F 2/28
Claims (1)
- 【請求項１】セルローストリアセテートからなり、純水
のろ過係数が50〜2000ml/m2・hr・mmHgであり、血漿ろ
過におけるアルブミンのふるい係数が0.5以上で、かつ
アルブミンとグロブリンのふるい係数比が1.5以上であ
る、中空糸型血漿成分分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63287368A JP2803110B2 (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | 中空糸型血獎成分分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63287368A JP2803110B2 (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | 中空糸型血獎成分分離膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02135131A JPH02135131A (ja) | 1990-05-24 |
| JP2803110B2 true JP2803110B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=17716460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63287368A Expired - Fee Related JP2803110B2 (ja) | 1988-11-14 | 1988-11-14 | 中空糸型血獎成分分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803110B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083292A (ja) | 2004-09-16 | 2006-03-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 微細多孔性膜の安定製造方法および核酸分離精製方法におけるその使用 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106303B2 (ja) * | 1986-06-13 | 1995-11-15 | 東洋紡績株式会社 | 中空糸型血漿分離膜及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-11-14 JP JP63287368A patent/JP2803110B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH02135131A (ja) | 1990-05-24 |
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