JP5407713B2 - Polysulfone-based hollow fiber membrane module and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ポリスルホン系中空糸膜モジュールに関するものであり、分離性能が高く、かつ、血液適合性やタンパク質、有機物の非付着が要求される用途に好適に用いられる。例えば、血液浄化用の分離膜では血液適合性やタンパク質の非付着が要求され、浄水器用膜、上水浄化膜、下水浄化膜、逆浸透膜や、生体成分分離用膜などではタンパク質や有機物の非付着が要求されるため、好適に用いられる。 The present invention relates to a polysulfone-based hollow fiber membrane module, which has high separation performance and is suitably used for applications that require blood compatibility and non-adhesion of proteins and organic substances. For example, separation membranes for blood purification require blood compatibility and non-adhesion of proteins, while membranes for water purifiers, water purification membranes, sewage purification membranes, reverse osmosis membranes, membranes for biological component separation, etc. Since non-adhesion is required, it is preferably used.
体液や血液と接触する医療用の中空糸膜は、タンパク質や血小板が付着すると中空糸膜の性能低下や、生体反応を引き起こす原因となり、深刻な問題となる。また、浄水器などの水処理膜においても、タンパク質や有機物の付着が、中空糸膜の分離性能低下を引き起こす。このような問題に対して、中空糸膜を親水化することによって解決しようとして、様々な検討がなされている。例えば、ポリスルホンに親水性高分子であるポリビニルピロリドンを、製膜原液の段階で混合させて成形することで、膜に親水性を与え、汚れを抑制する方法が開示されている(特許文献1)。しかしながら、これらの方法では、表面に親水性を付与するには、製膜原液中の親水性高分子量を多くする必要があることや、基材となる高分子と相溶性のある親水性高分子に限定されることや、材料の使用用途に合わせて、最適な原液組成を検討しなければならないなどの制約を受ける。 Medical hollow fiber membranes that come into contact with bodily fluids or blood cause serious problems when proteins or platelets adhere to them, causing degradation of the performance of the hollow fiber membranes or causing biological reactions. Moreover, also in water treatment membranes, such as a water purifier, adhesion of protein and organic substance causes the separation performance fall of a hollow fiber membrane. Various studies have been made to solve such problems by making the hollow fiber membranes hydrophilic. For example, a method of imparting hydrophilicity to a membrane and suppressing soiling by mixing polyvinyl pyrrolidone, which is a hydrophilic polymer, with polysulfone at the stage of the film-forming stock solution is disclosed (Patent Document 1). . However, in these methods, in order to impart hydrophilicity to the surface, it is necessary to increase the amount of the hydrophilic polymer in the film-forming stock solution, or a hydrophilic polymer that is compatible with the base polymer. And there are restrictions such as having to study the optimal stock solution composition according to the intended use of the material.
そこで、製膜の工程中で放射線または熱により、水不溶化するポリビニルピロリドンなどの親水性成分を導入する方法(特許文献2)や、ポリスルホン系の中空糸膜をポリビニルピロリドンなどの親水性高分子溶液と接触させた後、放射線架橋により不溶化した被膜層を形成する方法(特許文献3)が開示されている。しかしながら、ポリビニルピロリドンなどの水性高分子とポリスルホン系高分子は、分子間の相互作用が弱いために、被膜層を形成させることは困難であった。 Therefore, a method of introducing a hydrophilic component such as polyvinyl pyrrolidone that becomes water-insoluble by radiation or heat during the film forming process (Patent Document 2), or a polysulfone-based hollow fiber membrane with a hydrophilic polymer solution such as polyvinyl pyrrolidone. A method of forming a coating layer insolubilized by radiation crosslinking after being brought into contact with (Patent Document 3) is disclosed. However, an aqueous polymer such as polyvinylpyrrolidone and a polysulfone-based polymer have difficulty in forming a coating layer due to weak interaction between molecules.
そのため、ある範囲のケン化度のポリビニルアルコール水溶液をポリスルホン系分離膜と接触させて、ポリスルホンと酢酸ビニルの疎水性相互作用により、効率的に膜表面の被膜層を形成させる方法(特許文献4)が開示されている。しかしながら、本発明者らが検討した結果、ポリビニルアルコールを分離膜に被覆すると、中空糸の分離性能低下が著しいこと、さらには、ポリビニルアルコールのポリスルホンへの吸着が強すぎて、中空糸膜モジュールに適用した際には、中空糸膜の長手方向へ吸着が不均一になりやすいことがわかった。また、ポリビニルアルコールの水酸基は、血液と接触した際に、補体を活性化することが知られている。 Therefore, a method in which a polyvinyl alcohol aqueous solution having a saponification degree within a certain range is brought into contact with a polysulfone separation membrane to efficiently form a coating layer on the membrane surface by the hydrophobic interaction between polysulfone and vinyl acetate (Patent Document 4). Is disclosed. However, as a result of investigations by the present inventors, when polyvinyl alcohol is coated on a separation membrane, the separation performance of the hollow fiber is markedly reduced, and furthermore, the adsorption of polyvinyl alcohol on polysulfone is too strong, resulting in a hollow fiber membrane module. It was found that when applied, the adsorption tends to be non-uniform in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane. It is also known that the hydroxyl group of polyvinyl alcohol activates complement when it comes into contact with blood.
また、生体適合性や透水性を高めた中空糸膜として、ポリスルホン系ポリマーとポリグリコール類、ビニルピロリドンと酢酸ビニル共重合体の混合溶液から製膜する方法(特許文献5)が開示されている。しかしながら、生体適合性としては、補体活性など以外にも、血小板などの付着を抑制することが必要であるが、該特許には血小板やタンパク質などの付着については着目していない。さらには、近年、γ線や電子線などの高エネルギー線を照射する滅菌方法が主流となっているが、この方法ではかかるγ線滅菌などにより血液適合性が消失してしまうことが課題であった。すなわち、かかる方法における製膜条件においては、製膜時にポリグリコールとビニルピロリドンと酢酸ビニル共重合体が混合されているだけであり、エステル基ユニットの表面量や表面存在状態が、全く考慮されていない。このため、本発明者らが検討した結果、残血性の向上は認められても、血小板などの付着抑制は不十分であることがわかった。しかも、γ線照射により、その効果すらもなくなったものと考えられる。 Further, as a hollow fiber membrane with improved biocompatibility and water permeability, a method of forming a membrane from a mixed solution of a polysulfone polymer and polyglycols, vinylpyrrolidone and vinyl acetate copolymer is disclosed (Patent Document 5). . However, as biocompatibility, in addition to complement activity, it is necessary to suppress adhesion of platelets and the like, but this patent does not focus on adhesion of platelets and proteins. Furthermore, in recent years, sterilization methods for irradiating high energy rays such as γ rays and electron beams have become mainstream. However, this method has the problem that blood compatibility is lost due to such γ ray sterilization. It was. That is, in the film forming conditions in such a method, polyglycol, vinyl pyrrolidone, and vinyl acetate copolymer are only mixed at the time of film formation, and the surface amount and surface presence state of the ester group unit are completely taken into consideration. Absent. For this reason, as a result of investigations by the present inventors, it was found that even if an improvement in residual blood was observed, adhesion suppression of platelets and the like was insufficient. Moreover, it is considered that even the effect has been eliminated by γ-ray irradiation.
ポリプロピレン中空糸膜にポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートとビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体の混合溶液を塗布することで、膜を親水性化し、透水性を向上させる方法(特許文献6)も開示されている。しかしながら、この方法は透水性を向上させる目的としており、血小板などの付着を抑制するものではない。そもそも、該方法は、ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体だけで親水化処理しては水に溶けだす問題を解決するために、ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体を、水不溶なポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートで覆うことで、水中への溶出を抑えている。したがって、最表面のビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)濃度は低く抑えられている。これでは、血小板の付着を抑制することができない。また、該方法は物理吸着のみで膜の親水化を行っている。したがって、数時間程度では溶出がなくても、長期間の使用においては溶出が懸念される。さらに言えば、仮に水と接触するではこれらのポリマーの溶出が少なかったとしても、医療用途などでは、血液のように水よりも溶出させる力が大きい溶液と膜が接触することになる。このような場合には、物理吸着しただけのポリマーは、血中への溶出が強く懸念される。 There is also a method of making a membrane hydrophilic and improving water permeability by applying a mixed solution of polyvinyl acetal diethylaminoacetate and vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer to a polypropylene hollow fiber membrane (Patent Document 6). It is disclosed. However, this method is intended to improve water permeability and does not suppress adhesion of platelets. In the first place, in order to solve the problem of dissolving in water after hydrophilization treatment using only the vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer, the vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer is used. By covering the coalescence with water-insoluble polyvinyl acetal diethylaminoacetate, elution into water is suppressed. Therefore, the vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) concentration on the outermost surface is kept low. This cannot suppress the adhesion of platelets. Moreover, this method hydrophilizes the membrane only by physical adsorption. Therefore, even if there is no elution in about several hours, elution is a concern in long-term use. Furthermore, even if there is little elution of these polymers in contact with water, a solution having a greater elution force than water, such as blood, comes into contact with the membrane in medical applications. In such a case, there is a strong concern that the polymer that has only been physically adsorbed will be eluted into the blood.
また、ポリビニルピロリドンやポリエチレングリコールのようなホモポリマーの親水性高分子で、材料表面を被覆しても、タンパク質などの付着は一時的にしか抑制できないとも言われている。すなわち、高性能な分離膜で、血液成分の付着が少ない血液適合性を満たす分離膜モジュールは未だ確立されていない。 It is also said that even if the material surface is coated with a homopolymeric hydrophilic polymer such as polyvinylpyrrolidone or polyethylene glycol, the adhesion of proteins and the like can only be temporarily suppressed. That is, a separation membrane module satisfying blood compatibility with a high-performance separation membrane with less adhesion of blood components has not yet been established.
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、タンパク質や有機物の付着が少ない高性能なポリスルホン系分離膜モジュールを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a high-performance polysulfone-based separation membrane module that improves the disadvantages of the prior art and has less adhesion of proteins and organic substances.
本発明者らは上記課題を達成するため鋭意検討を進めた結果、血液適合性に優れ、タンパク質や有機物の付着が少ない高性能なポリスルホン系分離膜モジュールは、下記の1〜10の構成によって達成される。
1.ポリスルホン系中空糸膜が内蔵されたモジュールであって、ポリスルホン系中空糸膜の長手方向における端面近傍および中央部付近の機能層表面での、1730cm−1 付近のエステル基C=O由来の赤外吸収ピーク強度(ACO)の1580cm−1付近のポリスルホン系ポリマーのベンゼン環C=C由来の赤外吸収ピーク強度(ACC)に対する比(ACO)/(ACC)が、平均値0.005以上かつ0.001以下の測定点の割合が10%以下であることを特徴とするポリスルホン系中空糸膜モジュール。
2.前記(ACO)/(ACC)が平均値0.5以下であることを特徴とする前記1に記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
3.前記エステル基C=Oが、ポリマー由来であることを特徴とする前記1または2に記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
4.前記エステル基C=Oの由来となるポリマーが、カルボン酸ビニルエステル、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルから選ばれる少なくともひとつのユニットを有することを特徴とする前記3に記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
5.前記エステル基C=Oの由来となるポリマーにおけるエステル基含有ユニットの比が0.3以上であることを特徴とする前記3または4に記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
6.前記エステル基が、ポリ酢酸ビニルおよび/または酢酸ビニルとビニルピロリドン共重合体に由来することを特徴とする前記3〜5のいずれかに記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
7.前記機能層表面での、1660cm−1 付近のビニルピロリドン基由来の赤外吸収ピーク強度(ANCO)の1580cm−1付近のポリスルホンのベンゼン環C=C由来の赤外吸収ピーク強度(ACC)に対する比(ANCO)/(ACC)が、平均値0.4以上、かつ0.25以下の測定点の割合が10%以下であることを特徴とする前記1〜6に記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
8.前記ポリスルホン系中空糸膜を構成する全元素に対する窒素原子の濃度が0.01重量%以上、0.1重量%以下であることを特徴とする前記1〜7のいずれかに記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
9.血液浄化用であることを特徴とする前記1〜8のいずれかに記載のポリスルホン系中空糸膜モジュール。
10.ポリスルホン系中空糸膜モジュールに内蔵された中空糸膜を、中空糸膜の乾燥重量に対して0.2重量倍以上、6重量倍以下のビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体水溶液に湿潤した状態として放射線照射を行うことを特徴とするポリスルホン系中空糸膜モジュールの製造方法。
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have achieved a high-performance polysulfone-based separation membrane module having excellent blood compatibility and low adhesion of proteins and organic substances by the following configurations 1 to 10. Is done.
1. A module having a built-in polysulfone-based hollow fiber membrane, an infrared ray derived from an ester group C═O near 1730 cm −1 on the surface of the functional layer near the end face and near the center in the longitudinal direction of the polysulfone-based hollow fiber membrane The ratio (A CO ) / (A CC ) of the absorption peak intensity (A CO ) to the infrared absorption peak intensity (A CC ) derived from the benzene ring C═C of the polysulfone polymer in the vicinity of 1580 cm −1 is 0. A polysulfone-based hollow fiber membrane module, wherein the ratio of the measurement points of 005 or more and 0.001 or less is 10% or less.
2. 2. The polysulfone-based hollow fiber membrane module as described in 1 above, wherein (A CO ) / (A CC ) has an average value of 0.5 or less.
3. 3. The polysulfone-based hollow fiber membrane module as described in 1 or 2 above, wherein the ester group C═O is derived from a polymer.
4). 4. The polysulfone-based hollow fiber membrane module as described in 3 above, wherein the polymer from which the ester group C = O has has at least one unit selected from a carboxylic acid vinyl ester, an acrylic acid ester, and a methacrylic acid ester. .
5. 5. The polysulfone-based hollow fiber membrane module as described in 3 or 4 above, wherein the ratio of the ester group-containing unit in the polymer from which the ester group C = O is derived is 0.3 or more.
6). 6. The polysulfone-based hollow fiber membrane module according to any one of 3 to 5, wherein the ester group is derived from polyvinyl acetate and / or vinyl acetate and a vinylpyrrolidone copolymer.
7). Wherein in the functional layer surface, the infrared absorption peak intensity derived from the benzene ring C = C of polysulfone around 1580 cm -1 of the infrared absorption peak intensity derived from vinylpyrrolidone groups in the vicinity of 1660cm -1 (A NCO) (A CC) The ratio (A NCO ) / (A CC ) with respect to the ratio of measuring points having an average value of 0.4 or more and 0.25 or less is 10% or less. Hollow fiber membrane module.
8). 8. The polysulfone hollow according to any one of 1 to 7 above, wherein the concentration of nitrogen atoms relative to all elements constituting the polysulfone hollow fiber membrane is 0.01 wt% or more and 0.1 wt% or less. Yarn membrane module.
9. 9. The polysulfone-based hollow fiber membrane module as described in any one of 1 to 8 above, which is for blood purification.
10. A state in which a hollow fiber membrane built in a polysulfone-based hollow fiber membrane module is wetted with a copolymer aqueous solution of vinyl pyrrolidone and vinyl acetate that is 0.2 to 6 times the dry weight of the hollow fiber membrane. A method for producing a polysulfone-based hollow fiber membrane module, characterized by performing radiation irradiation as follows.
本発明は、エステル基が、中空糸膜機能層の表面に局在化し、かつ表面において均一に分布していることを特徴とするポリスルホン系中空糸膜モジュールであり、透水性能および分離性能が高く、かつ、血液適合性やタンパク質・有機物の付着しにくい性質が要求される用途に幅広く用いることができる。 The present invention is a polysulfone-based hollow fiber membrane module characterized in that ester groups are localized on the surface of the hollow fiber membrane functional layer and are uniformly distributed on the surface, and have high water permeability and separation performance. In addition, it can be widely used for applications that require blood compatibility and the property of preventing adhesion of proteins and organic substances.
本発明は、エステル基が、中空糸膜機能層の表面に局在化し、かつ表面において均一に分布していることを特徴とするポリスルホン系中空糸膜モジュールに関するものである。 The present invention relates to a polysulfone-based hollow fiber membrane module characterized in that ester groups are localized on the surface of a hollow fiber membrane functional layer and are uniformly distributed on the surface.
本発明でいうところの機能層とは、中空糸膜モジュールが処理する液体と接触する側の層であり、機能層表面とは、その層における表面のことを言う。例えば、処理液体が血液である人工腎臓用中空糸膜の場合は、機能層表面は血液が接触する中空糸膜内表面である。 The functional layer as used in the field of this invention is a layer which contacts the liquid which a hollow fiber membrane module processes, and a functional layer surface means the surface in the layer. For example, in the case of an artificial kidney hollow fiber membrane in which the treatment liquid is blood, the functional layer surface is the inner surface of the hollow fiber membrane in contact with blood.
タンパク質や血小板の付着は、エステル基が中空糸膜機能層の表面にあることにより、抑制される。かかる付着抑制機能について説明すると、先ず、タンパク質の材料表面への付着は、タンパク質の高次構造が変化して内部にある疎水性部位が露出し、かかる疎水性部位が材料表面と疎水性相互作用することが原因と言われている。一方で、材料表面の親水性が強過ぎると、タンパク質の付着を充分に抑制することができないと言われている。なぜならば、タンパク質の周囲や材料表面には、水素結合により運動性が束縛された水、いわゆる結合水が存在し、タンパク質が材料表面に付着する際、両者の表面に存在する結合水同士の相互作用が大きく影響するところ、表面の親水性が強い材料はタンパク質周囲の結合水をトラップするからである。エステル基の付着抑制効果についてのメカニズムは充分に分かっていないが、上記のことから考えると、エステル基は適度な親水性を有するために、タンパク質の高次構造変化を誘起することがなく、一方、親水性の度合いも強すぎることがないために、タンパク質周囲の結合水をトラップすることもなく、タンパク質の材料表面付着の防止効果を奏していると推察できる。 The adhesion of proteins and platelets is suppressed by the presence of ester groups on the surface of the hollow fiber membrane functional layer. This adhesion suppression function will be explained. First, protein adhesion to the material surface is caused by a change in the higher-order structure of the protein to expose the hydrophobic part inside, and the hydrophobic part is exposed to the hydrophobic interaction with the material surface. It is said to be the cause. On the other hand, if the hydrophilicity of the material surface is too strong, it is said that protein adhesion cannot be sufficiently suppressed. This is because water around the protein and the surface of the material has water whose mobility is constrained by hydrogen bonds, so-called bound water. When protein adheres to the surface of the material, the bound water present on both surfaces This is because the material having a strong surface hydrophilicity traps the bound water around the protein, where the action greatly affects. The mechanism of the adhesion suppression effect of the ester group is not fully understood, but considering the above, the ester group has moderate hydrophilicity, so it does not induce protein conformational changes. Since the degree of hydrophilicity is not too strong, it can be presumed that the protein material surface adhesion is prevented without trapping the bound water around the protein.
一方で、本発明においては、活性化したタンパク質や血小板は、ポリスルホン量に比したエステル基の存在量が少ない場合、エステル基が存在する表面にも付着することを発見し、中空糸膜機能層の表面にあるエステル基は、中空糸膜のどの部位でも、均一に、一定量以上が必要である、という結論に到った。そこで、本発明者等は、かかるエステル基の存在量を示す指標として、エステル基の存在量をポリスルホンの存在量で除した比で表すことを考え、種々検討した結果、ポリスルホン系中空糸膜の長手方向における端面近傍および中央部付近の機能層表面での、1730cm−1付近のエステル基C=O由来の赤外吸収ピーク強度(ACO)の1580cm−1付近のポリスルホンのベンゼン環C=C由来の赤外吸収ピーク強度(ACC)に対する比(ACO)/(ACC)を選定し、その平均値が0.005以上、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上であることがよく、かつ当該比が0.001以下である測定点の割合が10%以下、好ましくは5%以下が必要であることがわかった。なお、(ACO)/(ACC)の平均値は、大きすぎるとポリスルホン中空糸膜の性能低下を引き起こすことがあるため、0.5以下、好ましくは0.4以下、さらには0.3以下が好ましい。 On the other hand, in the present invention, it was found that activated proteins and platelets also adhere to the surface on which the ester groups are present when the amount of ester groups is small compared to the amount of polysulfone, and the hollow fiber membrane functional layer It was concluded that the ester group on the surface of the hollow fiber membrane needs to be more than a certain amount uniformly at any part of the hollow fiber membrane. Therefore, the present inventors considered to represent the ratio of the amount of ester groups divided by the amount of polysulfone as an index indicating the amount of ester groups present, and as a result of various investigations, the results of polysulfone-based hollow fiber membranes Benzene ring C = C of polysulfone near 1580 cm −1 of infrared absorption peak intensity (A CO ) derived from ester group C═O near 1730 cm −1 on the functional layer surface near the end face and the center in the longitudinal direction The ratio (A CO ) / (A CC ) to the infrared absorption peak intensity (A CC ) of the origin is selected, and the average value is 0.005 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.02 or more. It was found that the ratio of measurement points having the ratio of 0.001 or less is preferably 10% or less, and preferably 5% or less. In addition, since the average value of (A CO ) / (A CC ) may cause a decrease in the performance of the polysulfone hollow fiber membrane if it is too large, it is 0.5 or less, preferably 0.4 or less, and further 0.3 The following is preferred.
さらに、最表面にエステル基が配向していることが好ましい。最表面は、X線光電子分光法(XPS)により、10nm程度の厚みで測定できる。エステル基(COO)由来の炭素のピークはC1sのCHやC−C由来のメインピークから+4.0〜4.2eVに現れるピークをピーク分割することによって求めることができる。全元素(水素原子は検出できないので、水素原子以外の全元素)に対する該ピーク面積の割合を算出することで、エステル基由来の炭素量(原子数%)が求まる。機能層表面のエステル基由来の炭素のピーク面積百分率が0.3(原子数%)以上、好ましくは0.5(原子数%)以上、7(原子数%)以下、5(原子数%)以下、であることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the ester group is oriented on the outermost surface. The outermost surface can be measured with a thickness of about 10 nm by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The peak of the carbon derived from the ester group (COO) can be obtained by dividing the peak appearing at +4.0 to 4.2 eV from the main peak derived from C1s CH or C—C. By calculating the ratio of the peak area to all elements (all the elements other than hydrogen atoms cannot be detected because hydrogen atoms cannot be detected), the carbon amount (number of atoms) derived from the ester group can be obtained. The peak area percentage of carbon derived from ester groups on the surface of the functional layer is 0.3 (number of atoms%) or more, preferably 0.5 (number of atoms%) or more, 7 (number of atoms%) or less, 5 (number of atoms%) The following is preferable.
また、機能層と反対表面のエステル基由来の炭素量は、2(原子数%)以下、好ましくは1(原子数%)以下、さらには検出されないことが好ましい。これは、反対表面もエステル基があった場合には膜の透水性が低下傾向を示すためである。 Further, the amount of carbon derived from the ester group on the surface opposite to the functional layer is preferably 2 (number of atoms%) or less, preferably 1 (number of atoms%) or less, and preferably not detected. This is because the water permeability of the membrane tends to decrease when the opposite surface also has ester groups.
中空糸膜の長手方向において、ここでいう端面近傍とは、端面から5cm以内の部位を指し、中央部付近とは、両端面の中央点から長手方向に±2.5cm以内の部位を指す。また、上記(ACO)/(ACC)の比は、以下のように算出する。 In the longitudinal direction of the hollow fiber membrane, the vicinity of the end surface here refers to a portion within 5 cm from the end surface, and the vicinity of the central portion refers to a portion within ± 2.5 cm in the longitudinal direction from the center point of both end surfaces. The ratio of (A CO ) / (A CC ) is calculated as follows.
中空糸膜機能層表面について、測定範囲を3μm×3μm、積算回数は30回以上として赤外吸収スペクトルを吸収強度で25点測定する。この25点測定を、1本の中空糸膜について異なる3箇所で、モジュール1本当たり計3本の中空糸膜について測定する。得られた赤外吸収スペクトルについては、1549〜1620cm−1で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正部分で囲まれた部分のピーク面積をACCとし、同様に、1711〜1759cm−1で基準線を引き、そのピーク面積をACOとして、両者の比(ACO)/(ACC)を算出する。 On the surface of the hollow fiber membrane functional layer, the measurement range is 3 μm × 3 μm, the number of integration is 30 times or more, and the infrared absorption spectrum is measured at 25 points by the absorption intensity. This 25-point measurement is performed on a total of three hollow fiber membranes per module at three different locations for one hollow fiber membrane. The obtained infrared absorption spectrum, drawing a base line with 1549~1620Cm -1, and the peak area of the portion surrounded by the positive portion of the reference line and the spectral and A CC, likewise, 1711~1759Cm -1 Then, a reference line is drawn, and the ratio (A CO ) / (A CC ) between the two is calculated using the peak area as A CO .
中空糸膜の機能層表面へのエステル基の導入は、中空糸膜成形後に、エステル基を含有した反応性化合物で機能層表面を化学修飾させることによって可能である。しかしながら、かかる表面反応が中空糸膜の性能低下等を引き起こす可能性もあり、実際に適用するには種々の条件制約がある。そこで、水系でも架橋反応が進行するクロロアセトアミドメチル基などを有するポリスルホン系ポリマーが好適に用いられる。また、該官能基と反応するために、エステル基含有ポリマーは、アミノ基も有していることが好適である。 The ester group can be introduced into the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane by chemically modifying the surface of the functional layer with a reactive compound containing an ester group after forming the hollow fiber membrane. However, such a surface reaction may cause a decrease in the performance of the hollow fiber membrane, and there are various condition restrictions for actual application. Therefore, a polysulfone polymer having a chloroacetamidomethyl group that undergoes a crosslinking reaction even in an aqueous system is preferably used. In order to react with the functional group, it is preferable that the ester group-containing polymer also has an amino group.
そこで、上記反応性化合物としてエステル基を含有したポリマーを用いると、比較的簡便にエステル基を機能層表面に導入することができる。エステル基を含有したポリマーとしては、ポリ乳酸やポリエステルなどの主鎖にエステル基が含有されたものや、酢酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル、メチルアクリレート、メトキシエチルアクリレートなどのアクリル酸エステル、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステルのように側鎖に含有されたものが挙げられる。特に、エステル基含有ポリマーとして、酢酸ビニルやメタクリル酸エステルのように脂肪族炭化水素系のポリマーが好適に用いられ、ポリエチレンテレフタレートのように、芳香環を含んでいるポリマーは、疎水性の度合いが強く成りすぎるために、本発明において好ましく用いられるものではない。 Therefore, when a polymer containing an ester group is used as the reactive compound, the ester group can be introduced into the functional layer surface relatively easily. Examples of the polymer containing an ester group include those having an ester group in the main chain such as polylactic acid and polyester, carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, acrylic acid esters such as methyl acrylate and methoxyethyl acrylate, and methyl methacrylate. And those contained in the side chain, such as methacrylic acid esters such as ethyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate. In particular, as the ester group-containing polymer, an aliphatic hydrocarbon polymer such as vinyl acetate or methacrylic acid ester is preferably used, and a polymer containing an aromatic ring such as polyethylene terephthalate has a degree of hydrophobicity. Since it becomes too strong, it is not preferably used in the present invention.
特に、タンパク質や血小板の付着の抑制性から、カルボン酸ビニルエステル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの側鎖に含有されたものが好ましい。中でも、カルボン酸ビニルエステルの内、酢酸ビニルは、タンパク質や血小板の付着の抑制性に優れており、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体が、後述する理由で好適に用いられる。また、当該ポリマーにおいて、エステル基ユニットの全ユニットに対する比率(モル比)が0.3以上、好ましくは0.35以上あれば、エステル基のタンパク質や血小板付着の抑制効果が発現される。 In particular, those contained in side chains such as carboxylic acid vinyl esters, acrylic acid esters, and methacrylic acid esters are preferred from the viewpoint of inhibiting the adhesion of proteins and platelets. Among these, vinyl acetate, among the carboxylic acid vinyl esters, is excellent in suppressing the adhesion of proteins and platelets, and a copolymer of vinyl acetate and vinyl pyrrolidone is preferably used for the reasons described later. In addition, if the ratio (molar ratio) of ester group units to all units in the polymer is 0.3 or more, preferably 0.35 or more, the inhibitory effect of ester group proteins and platelet adhesion is exhibited.
また、共重合体としては、グラフト共重合体よりもブロック共重合体や交互共重合体、ランダム共重合体が好適に用いられ、交互共重合体、ランダム共重合体がより好適に用いられる。すなわち、同じユニットの繰り返し数の平均が5以下であることが好ましい。 Moreover, as a copolymer, a block copolymer, an alternating copolymer, and a random copolymer are used suitably rather than a graft copolymer, and an alternating copolymer and a random copolymer are used more suitably. That is, the average number of repetitions of the same unit is preferably 5 or less.
この理由は定かではないが、エステル基ユニットが連続した場合、エステル基同士の相互作用が強くなり、エステル基が表面に配向しにくくなるためかもしれない。 The reason for this is not clear, but it may be because when the ester group units are continuous, the interaction between the ester groups becomes strong and the ester groups are difficult to orient on the surface.
エステル基含有ポリマーを機能層表面に導入する方法としては、ポリマーを中空糸膜の製膜原液に混和して成形する方法や、製膜時の中空部分形成用の注入液に混和させる方法や、中空糸膜成形後に膜表面にポリマーをコーティングする方法が好適に用いられる。さらにコーティング後、放射線照射、熱処理などにより不溶化する方法、中空糸膜を疎水性モノマーの混合溶液に浸漬し、重合反応を中空糸膜表面上で起こさせる方法などが挙げられる。なお、製膜原液に混和させる場合は、ポリスルホン系ポリマーとの相溶性の観点から、エステル基含有ポリマーとしては、酢酸ビニルとビニルピロリドンとの共重合体が特に好適である。 As a method of introducing the ester group-containing polymer into the functional layer surface, a method of mixing the polymer with a stock solution for forming a hollow fiber membrane, a method of mixing with an injection solution for forming a hollow part during film formation, A method of coating the surface of the membrane with a polymer after forming the hollow fiber membrane is preferably used. Further, after coating, a method of insolubilization by radiation irradiation, heat treatment or the like, a method of immersing the hollow fiber membrane in a mixed solution of hydrophobic monomers, and causing a polymerization reaction on the surface of the hollow fiber membrane can be mentioned. In addition, when mixed with the membrane forming stock solution, a copolymer of vinyl acetate and vinylpyrrolidone is particularly suitable as the ester group-containing polymer from the viewpoint of compatibility with the polysulfone-based polymer.
これらのなかでも、中空糸膜表面をコーティングする方法は、簡便かつ少量で実施できるため好適な方法である。例えば、エステル基含有ポリマーを溶媒に溶かして、中空糸膜に塗布し吸着させても良いし、バインダーとなる高分子等を介して、中空糸膜素材にエステル基含有ポリマーを固定化させても良い。また、エステル基含有ポリマーを中空糸膜表面に接触させる際に、圧力差を利用して膜表面に濃縮する方法は効率的であり、好適に用いられる。圧力差としては、加圧・減圧いずれであっても良い。なお、エステル基含有ポリマー溶液そのものを用いて圧力差を付与して、膜表面に導入する方法を採らなくとも、溶液を接触後、気体や、水など他の溶液で加圧しても良い。圧力差としては、モジュールの入口と出口で、50mmHg以上、さらには100mmHg以上が好ましい。 Among these, the method of coating the hollow fiber membrane surface is a preferable method because it can be carried out easily and in a small amount. For example, the ester group-containing polymer may be dissolved in a solvent and applied to the hollow fiber membrane and adsorbed, or the ester group-containing polymer may be fixed to the hollow fiber membrane material via a polymer or the like serving as a binder. good. Further, when the ester group-containing polymer is brought into contact with the hollow fiber membrane surface, a method of concentrating on the membrane surface using a pressure difference is efficient and is preferably used. The pressure difference may be either pressurization or reduced pressure. In addition, even if it does not take the method of giving a pressure difference using the ester group containing polymer solution itself and introducing it into the film surface, it may be pressurized with another solution such as gas or water after contacting the solution. The pressure difference is preferably 50 mmHg or more, more preferably 100 mmHg or more, at the inlet and outlet of the module.
上記のようにポリマー溶液でコーティングする際の溶媒としては、水もしくはアルコールまたは、アルコール水溶液が好適である。取り扱い性の観点から水もしくはアルコール水溶液がより好適に用いられる。アルコール水溶液のアルコール濃度は70重量%以下が好ましい。アルコール以外の有機溶媒を用いると膜の変性、膜性能変化などが生じる可能性がある。このような溶媒を用いる際には、エステル基含有ポリマーとしては、水溶性のポリマーが好適に用いられる。具体的にはビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体、ビニルアルコールと酢酸ビニルの共重合体である。ただし、ビニルアルコールと酢酸ビニルの共重合体の場合、その理由は不明であるが、膜性能の低下が著しいので、注意が必要である。これは、ビニルアルコールは水酸基の分子間相互作用が強いため、水分子が膜を通過しにくく、透水性が低下する原因になっていることが考えられる。一方、ビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体は、ポリスルホンへの吸着力が強いために、好適に用いられる。また、他のポリマーをコーティングした後、エステル基含有ポリマーをコーティングするなど、エステル基含有ポリマーの効果を妨げない範囲で、他のポリマーをコーティングしても良い。さらに、コーティング後、放射線照射、熱処理などにより不溶化する方法は、血液処理時にポリマーが溶出することを低減できるため好適な方法である。特に、水やアルコール溶媒でコーティングする場合は、不溶化処理が安全性や環境的な面から重要である。 As the solvent for coating with the polymer solution as described above, water, alcohol or an aqueous alcohol solution is suitable. From the viewpoint of handleability, water or an aqueous alcohol solution is more preferably used. The alcohol concentration of the aqueous alcohol solution is preferably 70% by weight or less. If an organic solvent other than alcohol is used, there is a possibility that the film may be modified or the film performance may be changed. When such a solvent is used, a water-soluble polymer is preferably used as the ester group-containing polymer. Specifically, it is a copolymer of vinyl pyrrolidone and vinyl acetate, or a copolymer of vinyl alcohol and vinyl acetate. However, in the case of a copolymer of vinyl alcohol and vinyl acetate, the reason is unclear, but care must be taken because the membrane performance is significantly reduced. This is because vinyl alcohol has a strong intermolecular interaction of hydroxyl groups, so that water molecules are difficult to pass through the membrane, causing water permeability to decrease. On the other hand, a copolymer of vinyl pyrrolidone and vinyl acetate is preferably used because of its strong adsorptive power to polysulfone. Moreover, after coating other polymer, you may coat other polymer in the range which does not prevent the effect of ester group containing polymer, such as coating ester group containing polymer. Furthermore, the method of insolubilization by irradiation, heat treatment or the like after coating is a preferable method because it can reduce the elution of the polymer during blood treatment. In particular, in the case of coating with water or an alcohol solvent, the insolubilization treatment is important from the viewpoints of safety and environment.
中空糸膜内表面積1m2当たりの水中へのポリマーの溶出は1mg以下、好ましくは0.5mg以下である。水中への溶出は、中空糸膜モジュールを純水にて、血液側1L、透析液側2.5L洗浄後、37℃の純水4Lを200mL/minで4時間循環した際に溶出した量を求める。 The elution of the polymer into water per 1 m 2 of the surface area of the hollow fiber membrane is 1 mg or less, preferably 0.5 mg or less. Elution into water is the amount eluted when the hollow fiber membrane module was washed with pure water at 1 L on the blood side and 2.5 L on the dialysate side, and then 4 L of 37 ° C. pure water was circulated at 200 mL / min for 4 hours. Ask.
上記不溶化を行うためには、例えば、中空糸膜をエステル基含有ポリマー溶液に浸漬した状態で放射線照射や熱処理を行えば良い。あるいは、中空糸膜をビニルピロリドンユニットと疎水性ユニットの共重合体溶液に浸漬した後、溶液を抜き出し、放射線照射や熱処理をしても良い。放射線照射する場合には、若干量の溶媒が存在したほうが、エステル基含有ポリマーが中空糸膜に固定、不溶化されやすい。これは、溶媒が放射線照射によりラジカルとなり、これが起点となって、該ポリマーや中空糸膜の素材もラジカル化し、共重合体が膜へ架橋、不溶化することが原因と考えられる。したがって、放射線照射する際に、中空糸膜の乾燥重量に対して、0.2重量倍以上、さらには1.0重量倍の溶媒が残存していることがより好ましい。溶媒としては、水または水溶液が好ましい。一方で、中空糸膜モジュール内に水が充填されていない方が、放射線照射までの時間に溶出する懸念が少ないので、中空糸膜のみを湿潤状態とすることが好ましい。具体的な水分量は中空糸膜の乾燥重量に対して6.0重量倍以下、好ましくは4.0重量倍以下である。また、中空糸膜をエステル基含有ポリマー溶液に浸漬した後、水などに置換してから放射線照射や熱処理を行っても良い。さらには、置換した水などを抜き出した後、放射線照射や熱処理をしても良い。 In order to perform the insolubilization, for example, radiation irradiation or heat treatment may be performed while the hollow fiber membrane is immersed in an ester group-containing polymer solution. Or after immersing a hollow fiber membrane in the copolymer solution of a vinylpyrrolidone unit and a hydrophobic unit, you may extract a solution, and may perform radiation irradiation and heat processing. In the case of irradiation with radiation, the ester group-containing polymer is more likely to be fixed and insolubilized in the hollow fiber membrane when a slight amount of solvent is present. This is considered to be caused by the fact that the solvent becomes a radical upon irradiation and this is the starting point, and the polymer and the material of the hollow fiber membrane are also radicalized, and the copolymer is crosslinked and insolubilized into the membrane. Therefore, it is more preferable that 0.2 weight times or more, further 1.0 weight times of the solvent remains with respect to the dry weight of the hollow fiber membrane when the radiation is irradiated. As the solvent, water or an aqueous solution is preferable. On the other hand, when the hollow fiber membrane module is not filled with water, there is less concern about elution in the time until radiation irradiation, so it is preferable that only the hollow fiber membrane is in a wet state. The specific water content is 6.0 times by weight or less, preferably 4.0 times by weight or less with respect to the dry weight of the hollow fiber membrane. In addition, after immersing the hollow fiber membrane in the ester group-containing polymer solution, it may be subjected to radiation irradiation or heat treatment after being replaced with water or the like. Furthermore, radiation or heat treatment may be performed after extracting the substituted water.
なお、エステル基含有ポリマー溶液の濃度が低いと、中空糸膜を充分にコーティングできず、(ACO)/(ACC)の値が0.001未満となる箇所の割合が増加する。また、濃度が高すぎると、ポリマーからの溶出物が増える場合が多い。具体的な濃度は、該ポリマーの種類によってことなるが、一般的には、0.0001重量%以上、1重量%以下が好ましく、さらには、0.0005重量%以上、0.5重量%以下が好ましい。例えば、ビニルピロリドンと酢酸ビニルの7:3の共重合体では、0.01重量%から0.5重量%が好ましい。ビニルピロリドンと酢酸ビニルの6:4の共重合体では、0.0005重量%から0.1重量%が好ましい。ビニルピロリドンと酢酸ビニルの5:5の共重合体では、0.0001重量%から0.05重量%が好ましい。 In addition, when the density | concentration of an ester group containing polymer solution is low, a hollow fiber membrane cannot fully be coated and the ratio of the location from which the value of ( ACO ) / ( ACC ) will be less than 0.001 will increase. If the concentration is too high, the amount of eluate from the polymer often increases. The specific concentration varies depending on the type of the polymer, but in general, it is preferably 0.0001% by weight or more and 1% by weight or less, and more preferably 0.0005% by weight or more and 0.5% by weight or less. Is preferred. For example, in a 7: 3 copolymer of vinyl pyrrolidone and vinyl acetate, 0.01% to 0.5% by weight is preferable. For a 6: 4 copolymer of vinylpyrrolidone and vinyl acetate, 0.0005% to 0.1% by weight is preferred. For a 5: 5 copolymer of vinylpyrrolidone and vinyl acetate, 0.0001% to 0.05% by weight is preferred.
また、浸漬させたエステル基含有ポリマー溶液や水などをモジュールから抜き出す方法としては、減圧乾燥、高温乾燥、低温送風乾燥、ブロー乾燥など、種々の方法を用いることができる。なお、放射線を照射する際に、酸素が存在すると、酸素ラジカルなどが発生し、中空糸膜素材の高分子材料が分解してしまうことが知られている。従って、放射線照射する際の中空糸膜周囲の酸素濃度は10%以下であることが望ましい。中空糸膜モジュールに放射線照射する場合は、例えば、モジュール内を窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガスでパージすると酸素濃度が低下するので、その後、密栓し、放射線照射すれば良い。 Moreover, as a method of extracting the immersed ester group-containing polymer solution, water, and the like from the module, various methods such as reduced-pressure drying, high-temperature drying, low-temperature air drying, and blow drying can be used. In addition, it is known that when oxygen is present at the time of irradiation, oxygen radicals are generated and the polymer material of the hollow fiber membrane material is decomposed. Therefore, the oxygen concentration around the hollow fiber membrane when irradiated with radiation is desirably 10% or less. When the hollow fiber membrane module is irradiated with radiation, for example, if the inside of the module is purged with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas, the oxygen concentration decreases.
中空糸膜をエステル基含有ポリマーでコーティングした後にモジュールに組み込んでも良いし、中空糸膜モジュール内をエステル基含有ポリマー溶液で充填することで、コーティングしても良い。コーティング後、上述したように放射線照射や熱処理を行っても良い。 The hollow fiber membrane may be coated with an ester group-containing polymer and then incorporated into the module, or may be coated by filling the hollow fiber membrane module with an ester group-containing polymer solution. After coating, radiation irradiation or heat treatment may be performed as described above.
ただし、中空糸膜へ均一に導入するには、中空糸膜モジュール内をエステル基含有ポリマー溶液で充填することで、コーティングしたほうが効率的である。さらには、ポリマー溶液を中空糸膜モジュールに通液する流速としては、速いほうが均一にコーティング可能であり、好ましくは200mL/min以上、より好ましくは300mL/min以上である。一方で、速すぎると十分な量をコーティングできないので、1000mL/min以下、好ましくは800mL/min以下である。 However, in order to introduce uniformly into the hollow fiber membrane, it is more efficient to coat the hollow fiber membrane module by filling it with an ester group-containing polymer solution. Furthermore, the higher the flow rate at which the polymer solution is passed through the hollow fiber membrane module, the more uniformly it can be coated, preferably 200 mL / min or more, more preferably 300 mL / min or more. On the other hand, if it is too fast, a sufficient amount cannot be coated, so it is 1000 mL / min or less, preferably 800 mL / min or less.
また、ポリマー溶液の濃度が低いと、ポリマーコーティングされていない箇所の割合が増えるために、ポリマー溶液の濃度は1ppm以上、好ましくは5ppm以上、さらには10ppm以上が好ましい。また、濃度が高すぎても、溶出物が増えるために、ポリマー溶液の濃度は好ましくは1重量%以下、さらには3000ppm以下が好ましい。ポリマー溶液を中空糸膜の機能層表面から反対方面に濾過をかけて通液する方法は、機能層表面にポリマーを集積させることができるので好ましい。このときの濾過圧力は50mmHg以上が好ましく、さらには100mmHgが好ましい。また、濾過をかけてポリマー溶液を通液した後、濾過をかけて通液した方向と逆方向から気体をブローしたり、液体を通液したりすることは、機能層の反対表面のエステル基含有ポリマー量を少なくしつつ、機能層表面のエステル基含有ポリマー量を多くさせるのに好適な手段である。このときの気体の流量は70NL/min以下が好ましく、さらには50NL/min以下が好ましく、時間としては、10分以下が好ましい。また、液体の場合は1L/min以下が好ましく、さらには0.5L/min以下が好ましく、時間としては、1分以下が好ましい。 Moreover, since the ratio of the part which is not polymer-coated increases when the density | concentration of a polymer solution is low, the density | concentration of a polymer solution is 1 ppm or more, Preferably it is 5 ppm or more, Furthermore, 10 ppm or more is preferable. Even if the concentration is too high, the amount of eluate increases, so the concentration of the polymer solution is preferably 1% by weight or less, more preferably 3000 ppm or less. A method in which the polymer solution is filtered from the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane to the opposite side is preferably passed because the polymer can be accumulated on the surface of the functional layer. The filtration pressure at this time is preferably 50 mmHg or more, and more preferably 100 mmHg. In addition, after passing the polymer solution through filtration and blowing the gas from the direction opposite to the direction through which filtration was passed, or passing the liquid, the ester group on the opposite surface of the functional layer This is a suitable means for increasing the amount of the ester group-containing polymer on the surface of the functional layer while reducing the amount of the contained polymer. The gas flow rate at this time is preferably 70 NL / min or less, more preferably 50 NL / min or less, and the time is preferably 10 minutes or less. In the case of a liquid, it is preferably 1 L / min or less, more preferably 0.5 L / min or less, and the time is preferably 1 minute or less.
ポリマーの分子量としては、大きすぎると、膜表面を均一に覆うことができない。そのため重量平均分子量は10万以下が好ましく、さらには5万以下が好しい。また、小さすぎると、表面への吸着力が低下するために、コーティングの効率が悪くなったり、膜の細孔から外側に抜けたりするために、表面を覆いにくくなる。そのため、重量平均分子量は1000以上が好ましく、さらには5000以上が好ましい。 If the molecular weight of the polymer is too large, the film surface cannot be covered uniformly. Therefore, the weight average molecular weight is preferably 100,000 or less, and more preferably 50,000 or less. On the other hand, if it is too small, the adsorptive power to the surface is reduced, so that the coating efficiency is deteriorated or the film is pulled out from the pores of the membrane, so that it is difficult to cover the surface. Therefore, the weight average molecular weight is preferably 1000 or more, more preferably 5000 or more.
本発明でいうところの放射線はα線、β線、γ線、X線、紫外線、電子線などが用いられる。また、人工腎臓などの血液浄化用モジュールは滅菌することが必要であり、近年は残留毒性の少なさや簡便さの点から、γ線や電子線を用いた放射線滅菌法が多用されている。すなわち、中空糸膜にエステル基含有ポリマーをコーティングさせた場合、滅菌と同時に該共重合体の不溶化も同時に達成できる。 As the radiation in the present invention, α rays, β rays, γ rays, X rays, ultraviolet rays, electron beams and the like are used. In addition, blood purification modules such as artificial kidneys need to be sterilized. In recent years, radiation sterilization methods using γ rays and electron beams have been frequently used from the viewpoint of low residual toxicity and simplicity. That is, when an ester group-containing polymer is coated on the hollow fiber membrane, insolubilization of the copolymer can be achieved simultaneously with sterilization.
基材の滅菌と改質を同時に行う場合は、15kGy以上の照射線量が好ましい。血液浄化用モジュール等をγ線で滅菌するには15kGy以上が効果的なためである。しかしながら、照射線量が100kGy以上であると、エステル基含有ポリマーは、3次元架橋やエステル部分の分解などが起きるため、血液適合性が低下する。 When performing sterilization and modification of the substrate at the same time, an irradiation dose of 15 kGy or more is preferable. This is because 15 kGy or more is effective for sterilizing blood purification modules and the like with γ rays. However, when the irradiation dose is 100 kGy or more, the ester group-containing polymer is deteriorated in blood compatibility because three-dimensional crosslinking or decomposition of the ester moiety occurs.
また、中空糸膜にエステル基含有ポリマーをコーティングさせ、放射線により不溶化する工程において、溶液中に該ポリマー以外の成分、例えば、抗酸化剤が入っていても良い。さらには、エステル基含有ポリマー溶液で、中空糸膜をコーティングした後、抗酸化剤溶液と接触させても良い。 Further, in the step of coating the hollow fiber membrane with an ester group-containing polymer and insolubilizing with radiation, components other than the polymer, for example, an antioxidant, may be contained in the solution. Further, after coating the hollow fiber membrane with an ester group-containing polymer solution, it may be contacted with an antioxidant solution.
抗酸化剤を入れることで、発生するラジカル量を調整することができる。例えば、血液浄化用モジュールで、放射線照射による不溶化と滅菌を兼ねる際に、両者いずれかの線量では中空糸膜などが劣化する場合、それを防止するために抗酸化剤を併用すれば良い。抗酸化剤とは、他の分子に電子を与えやすい性質を持つ分子のことを言う。例えば、ビタミンCなどの水溶性ビタミン類、ポリフェノール類、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、グルコース、ガラクトース、マンノース、トレハロースなどの糖類、ソジウムハイドロサルファイト、ピロ亜硫酸ナトリウム、二チオン酸ナトリウムなどの無機塩類、尿酸、システイン、グルタチオン、などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの抗酸化剤は単独で用いてもよいし、2種類以上混合して用いてもよい。本発明の方法を医療用具に用いる際は、その安全性を考慮する必要があるため、抗酸化剤は毒性の低いものが好適に用いられる。 By adding an antioxidant, the amount of radicals generated can be adjusted. For example, in the blood purification module, when both insolubilization by radiation irradiation and sterilization are performed, if a hollow fiber membrane or the like deteriorates at either dose, an antioxidant may be used in combination. Antioxidants are molecules that have the property of easily giving electrons to other molecules. For example, water-soluble vitamins such as vitamin C, polyphenols, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, propylene glycol and glycerin, sugars such as glucose, galactose, mannose and trehalose, sodium hydrosulfite, pyro Examples include, but are not limited to, inorganic salts such as sodium sulfite and sodium dithionate, uric acid, cysteine, and glutathione. These antioxidants may be used alone or in combination of two or more. When the method of the present invention is used for a medical device, it is necessary to consider its safety, and therefore, an antioxidant having low toxicity is preferably used.
なお、水溶液中の溶存酸素や大気中の酸素は、酸化分解を促進する。したがって、水溶液中の酸素濃度は10mg/L以下、好ましくは5mg/L以下である。 Note that dissolved oxygen in the aqueous solution and oxygen in the air promote oxidative decomposition. Therefore, the oxygen concentration in the aqueous solution is 10 mg / L or less, preferably 5 mg / L or less.
抗酸化剤を含有する溶液の濃度については、含有する抗酸化剤の種類、放射線の照射線量などにより異なる。抗酸化剤の濃度が低すぎると、溶媒から発生するラジカルの消去が十分にできないため、中空糸膜などの劣化を防ぐことができない。また、抗酸化剤を多量に入れると、ラジカルが十分に消去されてしまうために、共重合体の中空糸膜への固定化量が落ちるために、溶出物の増加やタンパク質や血小板などの付着抑制効果も十分に得られない。以上のことから、抗酸化剤としては、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンが好適に用いられ、その濃度範囲は、0.01重量%以上、90重量%以下が好適に用いられる。特にエタノール、n−プロパノール、2−プロパノールの場合は、0.01重量%以上、10重量%以下が好適に用いられ、さらに好ましくは0.05重量%以上、1重量%以下である。プロピレングリコール、グリセリンの場合は、0.1重量%以上、90重量%、さらに好ましくは、0.5重量%以上、70重量%以下である。 About the density | concentration of the solution containing an antioxidant, it changes with the kind of antioxidant contained, the irradiation dose of a radiation, etc. If the concentration of the antioxidant is too low, the radicals generated from the solvent cannot be sufficiently erased, so that deterioration of the hollow fiber membrane or the like cannot be prevented. In addition, when a large amount of antioxidant is added, radicals are sufficiently eliminated, so that the amount of the copolymer immobilized on the hollow fiber membrane decreases, resulting in an increase in eluate and adhesion of proteins and platelets. The suppression effect is not sufficiently obtained. From the above, as the antioxidant, ethanol, n-propanol, 2-propanol, ethylene glycol, propylene glycol, and glycerin are preferably used, and the concentration range is 0.01 wt% or more and 90 wt% or less. Are preferably used. Particularly in the case of ethanol, n-propanol, and 2-propanol, 0.01% by weight or more and 10% by weight or less is preferably used, and more preferably 0.05% by weight or more and 1% by weight or less. In the case of propylene glycol and glycerin, the content is 0.1% by weight or more and 90% by weight, and more preferably 0.5% by weight or more and 70% by weight or less.
本発明に係る中空糸膜は、高い付着抑制性を有するので、水処理用中空糸膜や生体成分分離膜として好適に用いることができる。特に、人工腎臓などの血液浄化用モジュールに適する。ここで、血液浄化用モジュールとは、血液を体外に循環させて、血中の老廃物や有害物質を取り除く機能を有したモジュールのことをいう。 Since the hollow fiber membrane which concerns on this invention has high adhesion inhibitory property, it can be used suitably as a hollow fiber membrane for water treatment, or a biological component separation membrane. It is particularly suitable for blood purification modules such as artificial kidneys. Here, the blood purification module refers to a module having a function of removing blood waste and harmful substances by circulating blood outside the body.
本発明の中空糸膜となる素材は、ポリスルホン系ポリマーであり、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなど、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基をもつものである。例えば、次式(1)、(2)の化学式で示されるポリスルホンが好適に使用されるが、本発明ではこれらに限定されない。式中のnは、例えば50〜80の如き整数である。 The material to be the hollow fiber membrane of the present invention is a polysulfone polymer, such as polysulfone or polyethersulfone, which has an aromatic ring, a sulfonyl group, and an ether group in the main chain. For example, polysulfone represented by the following chemical formulas (1) and (2) is preferably used, but the present invention is not limited to these. N in the formula is an integer such as 50 to 80.
ポリスルホンの具体例としては、ユーデルポリスルホンP−1700、P−3500(ソルベイ社製)、ウルトラソンS3010、S6010(BASF社製)、ビクトレックス(住友化学)、レーデルA(ソルベイ社製)、ウルトラソンE(BASF社製)等のポリスルホンが挙げられる。又、本発明で用いられるポリスルホンは上記式(1)及び/又は(2)で表される繰り返し単位のみからなるポリマーが好適ではあるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーと共重合していても良い。特に限定するものではないが、他の共重合モノマーは10重量%以下であることが好ましい。 Specific examples of polysulfone include Udel polysulfone P-1700, P-3500 (manufactured by Solvay), Ultrason S3010, S6010 (manufactured by BASF), Victrex (Sumitomo Chemical), Radel A (manufactured by Solvay), Ultra Polysulfone such as Son E (manufactured by BASF) is exemplified. In addition, the polysulfone used in the present invention is preferably a polymer composed only of the repeating unit represented by the above formula (1) and / or (2). However, it does not interfere with the effects of the present invention. It may be polymerized. Although it does not specifically limit, it is preferable that another copolymerization monomer is 10 weight% or less.
ポリスルホン系中空糸膜の製膜原液に、親水化剤、造孔剤としてポリビニルピロリドンやポリエチレングリコールなどを添加していても良いが、特に中空糸膜性能等に問題なければ、添加しなくとも良い。ただし、血小板やタンパク質付着抑制の観点からは、ポリビニルピロリドンを添加していることが好ましい。 Polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol or the like may be added as a hydrophilizing agent or pore-forming agent to the membrane forming stock solution of the polysulfone-based hollow fiber membrane. . However, it is preferable to add polyvinylpyrrolidone from the viewpoint of suppressing platelet or protein adhesion.
また、エステル基含有ポリマーを製膜原液に添加する場合、ポリスルホン系ポリマーの重量平均分子量は3万以上、さらには5万以上が好適である。また、エステル基含有ポリマーの重量平均分子量は、ポリスルホン系ポリマーの重量平均分子量に対して1.7倍以下、好ましくは1.5倍以下、0.5倍以上、好ましくは1倍以上であることが、血小板付着抑制などの観点から好ましい。これは、エステル基含有ポリマーの分子量がポリスルホン系ポリマーに対して大きすぎると、エステル基含有ポリマーで凝集が起こりやすくなり、逆に小さすぎてもポリスルホン系ポリマーと絡みあいができないので、水洗などの工程で、エステル基含有ポリマーが脱離しやすくなるためではないかと考えられる。製膜原液中のエステル基含有ポリマー濃度は、エステル基含有ポリマー内のエステル基量にも依存するが、エステル基ユニットの全ユニットに対する比率(モル比)が0.3以上、0.7以下程度であれば、ポリスルホン系ポリマー濃度に対して、0.15倍以上、さらには0.2倍以上、好ましくは0.3倍以上である。また、エステル基含有ユニットが多すぎても、透水性などの膜性能が低下するので、1倍以下、好ましくは0.9倍以下である。また、第3成分として、ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマーを添加しても良い。親水性ポリマーの分子量としては、1万以上、さらには5万以上が好ましい。製膜原液中の親水性ポリマー濃度が高すぎると、エステル基含有ポリマーの血小板付着抑制効果が低下するため、エステル基含有ポリマー濃度の3倍以下、好ましくは2倍以下、さらには1倍以下が好ましい。また、エステル基含有ポリマーとしては、ポリスルホン系ポリマーとの相溶性からビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体が好ましい。
Further, when the ester group-containing polymer is added to the film-forming stock solution, the weight average molecular weight of the polysulfone-based polymer is preferably 30,000 or more, and more preferably 50,000 or more. The weight average molecular weight of the ester group-containing polymer is 1.7 times or less, preferably 1.5 times or less, 0.5 times or more, preferably 1 time or more, relative to the weight average molecular weight of the polysulfone polymer. Is preferable from the viewpoint of suppression of platelet adhesion. This is because if the molecular weight of the ester group-containing polymer is too large relative to the polysulfone polymer, aggregation easily occurs in the ester group-containing polymer, and conversely, if it is too small, the polysulfone polymer cannot be entangled. This is probably because the ester group-containing polymer is easily detached in the process. The ester group-containing polymer concentration in the film-forming stock solution also depends on the amount of ester groups in the ester group-containing polymer, but the ratio (molar ratio) of ester group units to all units is about 0.3 to 0.7. Then, it is 0.15 times or more, further 0.2 times or more, preferably 0.3 times or more with respect to the polysulfone polymer concentration. Further, even if there are too many ester group-containing units, the membrane performance such as water permeability is lowered, so that it is 1 time or less, preferably 0.9 times or less. Moreover, you may add hydrophilic polymers, such as polyvinylpyrrolidone, as a 3rd component. The molecular weight of the hydrophilic polymer is preferably 10,000 or more, more preferably 50,000 or more. If the hydrophilic polymer concentration in the film-forming stock solution is too high, the platelet adhesion inhibitory effect of the ester group-containing polymer is reduced, so that the ester group-containing polymer concentration is 3 times or less, preferably 2 times or less, and further 1 time or less. preferable. The ester group-containing polymer is preferably a copolymer of vinyl pyrrolidone and vinyl acetate because of compatibility with the polysulfone polymer.
さらに、中空糸膜の注入液にエステル基含有ポリマーを製膜原液に添加する場合、注入液のエステル基含有ポリマー濃度は、1重量%以上、好ましくは5重量%以上、さらには10重量%以上が好ましい。また、濃度が高いと紡糸性が低下するために、30重量%以下、好ましくは25重量%以下、さらには20重量%以下が好ましい。 Further, when the ester group-containing polymer is added to the hollow fiber membrane infusion solution, the concentration of the ester group-containing polymer in the infusion solution is 1% by weight or more, preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more. Is preferred. Further, since the spinnability is lowered when the concentration is high, it is preferably 30% by weight or less, preferably 25% by weight or less, and more preferably 20% by weight or less.
なお、中空糸膜の透水性としては、200mL/hr/m2/mmHg以上、好ましくは300mL/hr/m2/mmHg以上、さらには400mL/hr/m2/mmHg以上が好ましい。また、人工腎臓用途の場合、透水性が高すぎると残血などの現象が見られることがあるので、好ましくは2000mL/hr/m2/mmHg以下、さらには1500mL/hr/m2/mmHg以下が好ましい。 The water permeability of the hollow fiber membrane is 200 mL / hr / m 2 / mmHg or more, preferably 300 mL / hr / m 2 / mmHg or more, more preferably 400 mL / hr / m 2 / mmHg or more. Further, in the case of artificial kidney use, if water permeability is too high, a phenomenon such as residual blood may be observed. Therefore, it is preferably 2000 mL / hr / m 2 / mmHg or less, more preferably 1500 mL / hr / m 2 / mmHg or less. Is preferred.
また、中空糸膜機能層表面において、酢酸ビニル基だけでなく、ビニルピロリドン基が共存することは、血小板の付着抑制性や、膜の透水性を向上させるために好適である。そのことから、機能層表面での赤外吸収スペクトルにおいて、1660cm−1 付近のビニルピロリドン基由来の赤外吸収ピーク強度(ANCO)の1580cm−1付近のポリスルホンのベンゼン環C=C由来の赤外吸収ピーク強度(ACC)に対する比(ANCO)/(ACC)が、平均値0.4以上が好ましく、より好ましくは0.6以上であり、さら好ましくは0.7以上で、かつ0.25以下の測定点の割合が10%以下が好ましく、より好ましくは5%以下である。 Further, the presence of not only vinyl acetate groups but also vinyl pyrrolidone groups on the surface of the functional layer of the hollow fiber membrane is suitable for improving adhesion prevention of platelets and water permeability of the membrane. Since the, in the infrared absorption spectrum of the functional layer surface, red from the benzene ring C = C of polysulfone around 1580 cm -1 of the infrared absorption peak intensity derived from vinylpyrrolidone groups in the vicinity of 1660cm -1 (A NCO) The ratio (A NCO ) / (A CC ) to the external absorption peak intensity (A CC ) is preferably an average value of 0.4 or more, more preferably 0.6 or more, still more preferably 0.7 or more, and The ratio of measurement points of 0.25 or less is preferably 10% or less, more preferably 5% or less.
また、赤外吸収スペクトルの測定方法としては、前述の方法と同様に、測定範囲を3μm×3μm、積算回数は30回以上として赤外吸収スペクトルを吸収強度で25点測定する。この25点測定を、1本の中空糸膜について異なる3箇所で、モジュール1本当たり計3本の中空糸膜について測定する。得られた赤外吸収スペクトルについては、1620〜1711cm−1で基準線を引き、その基準線とスペクトルの正部分で囲まれた部分のピーク面積をANCOとし、同様に、1549〜1620cm−1で基準線を引き、そのピーク面積をACCとして、両者の比(ANCO)/(ACC)を算出する。 As a method for measuring the infrared absorption spectrum, as in the above-described method, the measurement range is 3 μm × 3 μm, the number of integration is 30 times or more, and the infrared absorption spectrum is measured at 25 absorption intensities. This 25-point measurement is performed on a total of three hollow fiber membranes per module at three different locations for one hollow fiber membrane. The obtained infrared absorption spectrum, drawing a base line with 1620~1711Cm -1, and the peak area of the portion surrounded by the positive portion of the reference line and the spectrum A NCO, likewise, 1549~1620Cm -1 Then, a reference line is drawn, and the ratio (A NCO ) / (A CC ) between the two is calculated with the peak area as A CC .
特に、ポリビニルピロリドンを含んだポリスルホン系ポリマーの中空糸膜にエステル基を導入することは、血小板の付着抑制性や、膜の透水性の観点から、好ましい方法である。ビニルピロリドン基は、窒素原子を含んでいるので、膜中の全元素に対する窒素原子の濃度は、ビニルピロリドン基に比例する。窒素原子の濃度は、元素分析によって求めることができる。膜中のビニルピロリドン基が多いと、膜全体が親水性であるために、透水性が高くなる。一方で、ビニルピロリドン基が多すぎると、溶出物が増えるなどの問題が生じる。従って、全元素に対する窒素原子の濃度としては、0.15重量%以上、好ましくは原子の0.25重量%以上、1重量%以下、好ましくは0.8重量%以下である。 In particular, introduction of an ester group into a hollow fiber membrane of a polysulfone-based polymer containing polyvinylpyrrolidone is a preferable method from the viewpoint of platelet adhesion inhibition and water permeability of the membrane. Since the vinyl pyrrolidone group contains a nitrogen atom, the concentration of the nitrogen atom with respect to all elements in the film is proportional to the vinyl pyrrolidone group. The concentration of nitrogen atoms can be determined by elemental analysis. When there are many vinylpyrrolidone groups in a film | membrane, since the whole film | membrane is hydrophilic, water permeability becomes high. On the other hand, if there are too many vinylpyrrolidone groups, problems such as an increase in eluate occur. Therefore, the concentration of nitrogen atoms relative to all elements is 0.15% by weight or more, preferably 0.25% by weight or more and 1% by weight or less, preferably 0.8% by weight or less.
さらに、機能層表面において、ポリビニルピロリドンや、ポリエチレングリコールの量が多すぎても、血小板付着などを抑制するエステル基ユニットが埋もれてしまい、十分な効果を発揮できなかったり、γ線や電子線などの放射線が照射された場合に、ビニルピロリドンユニットやエチレングリコールユニットが架橋してしまい、エステル基ユニットを覆ったり、エステル基と反応してしまったりすることにより、血小板付着抑制効果が低下する可能性がある。したがって、機能層表面の(ANCO)/(ACC)の平均値は2以下、好ましくは1.5以下、さらには1.0以下が好ましい。また、ビニルピロリドンユニット量としては45重量%以下が好ましく、さらには40重量%以下が好ましい。機能層表面のビニルピロリドンユニット量などは、X線電子分光法(XPS)によって求めることができる。また、ポリビニルピロリドンや、ポリエチレングリコールの分子量が大きすぎても、エステル基ユニットが埋もれてしまう可能性がある。したがって、製膜原液やコーティング時に用いるポリビニルピロリドンや、ポリエチレングリコールの重量平均分子量は200万以下が好ましく、さらには150万以下が好ましい。重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィによって求めることができる。なお、分子量の検量線には市販の標準ポリエチレンオキサイドを使用する。 Furthermore, if the amount of polyvinyl pyrrolidone or polyethylene glycol is too large on the surface of the functional layer, the ester group unit that suppresses platelet adhesion etc. is buried, so that sufficient effects cannot be exhibited, γ rays, electron beams, etc. When the radiation is irradiated, the vinylpyrrolidone unit or ethylene glycol unit may be cross-linked, which may reduce the platelet adhesion inhibitory effect by covering the ester group unit or reacting with the ester group. There is. Therefore, the average value of (A NCO ) / (A CC ) on the surface of the functional layer is 2 or less, preferably 1.5 or less, and more preferably 1.0 or less. The amount of vinylpyrrolidone unit is preferably 45% by weight or less, and more preferably 40% by weight or less. The amount of vinyl pyrrolidone unit on the surface of the functional layer can be determined by X-ray electron spectroscopy (XPS). Moreover, even if the molecular weight of polyvinyl pyrrolidone or polyethylene glycol is too large, the ester group unit may be buried. Therefore, the weight average molecular weight of the polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol used at the time of film-forming stock solution or coating is preferably 2 million or less, and more preferably 1.5 million or less. The weight average molecular weight can be determined by gel permeation chromatography. A commercially available standard polyethylene oxide is used for the calibration curve of molecular weight.
中空糸膜モジュールの製造としては、その用途により、種々の方法があるが、大まかな工程としては、中空糸膜の製造工程と、その中空糸膜をモジュールに組み込むという工程にわけることができる。 There are various methods for producing a hollow fiber membrane module depending on its application, but the rough steps can be divided into a hollow fiber membrane production step and a step of incorporating the hollow fiber membrane into the module.
血液浄化用モジュールとして、人工腎臓の製造方法についての一例を示す。まず、中空糸膜の製造方法としては、ポリスルホンとポリビニルピロリドン(重量比率20:1〜1:5が好ましく、5:1〜1:1がより好ましい)をポリスルホンの良溶媒(N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジオキサンなどが好ましい)および貧溶媒の混合溶液に溶解させた原液(濃度は、10〜30重量%が好ましく、15〜25重量%がより好ましい)を二重環状口金から吐出する際に内側に注入液(芯液)を流し、乾式部を走行させた後凝固浴へ導く。この際、乾式部の湿度が影響を与えるために、乾式部走行中に膜外表面からの水分補給によって、外表面近傍での相中空糸挙動を速め、孔径拡大し、結果として透析の際の透過・拡散抵抗を減らすことも可能である。ただし、相対湿度が高すぎると外表面での原液凝固が支配的になり、かえって孔径が小さくなり、結果として透析の際の透過・拡散抵抗を増大する傾向がある。そのため、相対湿度としては60〜90%が好適である。また、注入液組成としてはプロセス適性から原液に用いた溶媒を基本とする組成からなるものを用いることが好ましい。注入液濃度としては、例えばジメチルアセトアミドを用いたときは、45〜80重量%、さらには60〜75重量%の水溶液が好適に用いられる。中空糸膜の内径が小さくなるほど、境膜物質移動係数を低減できるために、中空糸膜の物質除去性能は向上する一方で、血液の成分が膜に付着したり、活性化を惹起しやすくなるために、残血などの現象を引き起こしやすい。しかしながら、本発明の方法によれば、血液の成分が膜に付着することを抑制できるので、中空糸膜の内径を小さくすることができる。以上のことから、中空糸膜の内径は80μm以上、好ましくは100μm以上、さらには120μm以上、200μm以下、好ましくは180μm以下、さらには160μm以下が好ましい。 An example of a method for producing an artificial kidney as a blood purification module will be described. First, as a method for producing a hollow fiber membrane, polysulfone and polyvinylpyrrolidone (weight ratio of 20: 1 to 1: 5 is preferable, and 5: 1 to 1: 1 is more preferable) are used as a good solvent for polysulfone (N, N-dimethyl). Stock solution dissolved in a mixed solution of acetamide, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dioxane, etc.) and a poor solvent (concentration is preferably 10 to 30% by weight, more preferably 15 to 25% by weight) Is discharged from the double annular die, the injection solution (core solution) is allowed to flow inside, and after running the dry part, it is guided to the coagulation bath. At this time, since the humidity of the dry part has an effect, the phase hollow fiber behavior in the vicinity of the outer surface is accelerated by replenishing moisture from the outer surface of the membrane during running of the dry part, and the pore diameter is enlarged. It is also possible to reduce transmission / diffusion resistance. However, when the relative humidity is too high, the solid solution coagulation on the outer surface becomes dominant, and the pore diameter becomes rather small, and as a result, there is a tendency to increase permeation / diffusion resistance during dialysis. Therefore, the relative humidity is preferably 60 to 90%. Moreover, it is preferable to use what consists of a composition based on the solvent used for the undiluted | stock solution as an injection | pouring liquid composition from process suitability. For example, when dimethylacetamide is used as an injection solution concentration, an aqueous solution of 45 to 80% by weight, more preferably 60 to 75% by weight, is preferably used. As the inner diameter of the hollow fiber membrane becomes smaller, the membrane mass transfer coefficient can be reduced, so that the substance removal performance of the hollow fiber membrane is improved, while blood components are more likely to adhere to the membrane or cause activation. Therefore, it is easy to cause phenomena such as residual blood. However, according to the method of the present invention, blood components can be prevented from adhering to the membrane, so that the inner diameter of the hollow fiber membrane can be reduced. From the above, the inner diameter of the hollow fiber membrane is 80 μm or more, preferably 100 μm or more, further 120 μm or more, 200 μm or less, preferably 180 μm or less, more preferably 160 μm or less.
中空糸膜をモジュールに内蔵する方法としては、特に限定されないが、一例を示すと次の通りである。まず、中空糸膜を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、筒状ケースに入れる。その後両端に仮のキャップをし、中空糸膜両端部にポッティング剤を入れる。このとき遠心機でモジュールを回転させながらポッティング剤を入れる方法は、ポッティング剤が均一に充填されるために好ましい方法である。ポッティング剤が固化した後、中空糸膜の両端が開口するように両端部を切断し、中空糸膜モジュールを得る。 The method of incorporating the hollow fiber membrane in the module is not particularly limited, but an example is as follows. First, the hollow fiber membrane is cut to a required length, bundled in a necessary number, and then put into a cylindrical case. Then, a temporary cap is put on both ends, and a potting agent is put on both ends of the hollow fiber membrane. At this time, the method of adding the potting agent while rotating the module with a centrifuge is a preferable method because the potting agent is uniformly filled. After the potting agent is solidified, both ends are cut so that both ends of the hollow fiber membrane are open, and a hollow fiber membrane module is obtained.
以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
以下実施例と比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、下記で作製したいずれの中空糸膜においても機能層は内表面である。
1.中空糸膜モジュールの作製(中空糸膜モジュールの概要は図1の通り)
(1)ポリスルホン/ポリビニルピロリドン混合中空糸膜
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)16重量部、ポリビニルピロリドン(インターナショナルスペシャルプロダクツ社;以下ISP社と略す)K30 2重量部、ポリビニルピロリドン(ISP社K90)2重量部をジメチルアセトアミド79部、水1部を加熱溶解し、製膜原液とした。
この製膜原液を環状スリット部の外径0.3mm、内径0.2mmのオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出した。注入液としてN,N’−ジメチルアセトアミド60重量部および水40重量部からなる溶液を内側の管より吐出した。吐出された製膜原液は、乾式長350mm、温度30℃、相対湿度78%RHのドライゾーン雰囲気を通過した後、水100%、温度40℃の凝固浴に導かれ、60〜75℃で90秒の水洗工程、130℃で2分の乾燥工程を通過させ、160℃のクリンプ工程を経て得られた中空糸膜を巻き取り束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。中空糸膜の内表面積が1.6m2になるように、中空糸膜をケースに充填し、かつ中空糸膜の両端をポッティングによりケース端部に固定し、ポッティング材の端部の一部をカッティングすることで両端の中空糸膜を両面開口させて、中空糸膜モジュール1とした。
(2)ポリスルホン中空糸膜
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)18重量部をジメチルアセトアミド81部、水1部を加熱溶解し、製膜原液とした。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated, this invention is not limited by these examples. In any hollow fiber membrane produced below, the functional layer is the inner surface.
1. Production of hollow fiber membrane module (Outline of hollow fiber membrane module is as shown in Fig. 1)
(1) Polysulfone / polyvinylpyrrolidone mixed hollow fiber membrane 16 parts by weight of polysulfone (Amoco Udel-P3500), 2 parts by weight of polyvinylpyrrolidone (International Special Products, hereinafter referred to as ISP) K30, polyvinylpyrrolidone (ISP K90) 2 By weight, 79 parts of dimethylacetamide and 1 part of water were dissolved by heating to obtain a stock solution.
This film-forming stock solution was discharged from an outer tube of an orifice type double cylindrical die having an outer diameter of 0.3 mm and an inner diameter of 0.2 mm of the annular slit portion. A solution composed of 60 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide and 40 parts by weight of water was discharged from the inner tube as an injection solution. The discharged film forming solution passes through a dry zone atmosphere having a dry length of 350 mm, a temperature of 30 ° C., and a relative humidity of 78% RH, and is then introduced into a coagulation bath of 100% water and a temperature of 40 ° C. A hollow fiber membrane obtained through a second water washing step, a drying step at 130 ° C. for 2 minutes, and a crimping step at 160 ° C. was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm. The hollow fiber membrane is filled into the case so that the inner surface area of the hollow fiber membrane is 1.6 m 2 , and both ends of the hollow fiber membrane are fixed to the case end by potting, and a part of the end of the potting material is The hollow fiber membrane module 1 was made by opening both sides of the hollow fiber membranes by cutting.
(2) Polysulfone Hollow Fiber Membrane 18 parts by weight of polysulfone (Amoco Udel-P3500) was heated and dissolved in 81 parts of dimethylacetamide and 1 part of water to prepare a membrane forming stock solution.
この原液を温度50℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径0.35mm、内径0.25mmの2重スリット管から注入液としてジメチルアセトアミド63部、水37部からなる溶液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度30℃、露点28℃の、乾式長350mmのドライゾーン雰囲気を通過した後、ジメチルアセトアミド20重量%、水80重量%からなる温度40℃の凝固浴を通過させ、60〜75℃で90秒の水洗工程、130℃で2分の乾燥工程を通過させ、160℃のクリンプ工程を経て得られた中空糸膜を巻き取り束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。中空糸膜の内表面積が1.6m2になるように、中空糸膜をケースに充填し、かつ中空糸膜の両端をポッティングによりケース端部に固定し、ポッティング材の端部の一部をカッティングすることで両端の中空糸膜を両面開口させて、中空糸膜モジュール2とした。
(3)ポリエーテルスルホン/ポリビニルピロリドン混合中空糸膜
ポリエーテルスルホン19重量部、ポリビニルピロリドン(ISP社製)K90 3重量部、ジメチルアセトアミド74部、水4部を加熱溶解し、製膜原液とした。
This stock solution is sent to a spinneret at a temperature of 50 ° C., and a solution comprising 63 parts of dimethylacetamide and 37 parts of water is injected as an injection from a double slit tube having an outer diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm. After forming the hollow fiber membrane, after passing through a dry zone atmosphere with a dry length of 350 mm having a temperature of 30 ° C. and a dew point of 28 ° C., a coagulation bath having a temperature of 40 ° C. comprising 20% by weight of dimethylacetamide and 80% by weight of water The hollow fiber membrane obtained by passing it through a water washing step at 60 to 75 ° C. for 90 seconds and a drying step at 130 ° C. for 2 minutes and passing through a crimping step at 160 ° C. was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm. The hollow fiber membrane is filled into the case so that the inner surface area of the hollow fiber membrane is 1.6 m 2 , and both ends of the hollow fiber membrane are fixed to the case end by potting, and a part of the end of the potting material is The hollow
(3) Polyethersulfone / polyvinylpyrrolidone mixed hollow fiber membrane 19 parts by weight of polyethersulfone, 3 parts by weight of polyvinylpyrrolidone (manufactured by ISP) K90, 74 parts of dimethylacetamide, and 4 parts of water were dissolved by heating to obtain a membrane forming stock solution. .
この製膜原液を環状スリット部の外径0.3mm、内径0.2mmのオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出した。注入液としてN,N’−ジメチルアセトアミド51重量部および水49重量部からなる溶液を内側の管より吐出した。吐出された製膜原液は、乾式長350mm、温度29℃、相対湿度95%RHのドライゾーン雰囲気を通過した後、水100%の凝固浴に導かれ、60〜75℃で90秒の水洗工程、130℃で2分の乾燥工程を通過させ、160℃のクリンプ工程を経て得られた中空糸膜を巻き取り束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。中空糸膜の内表面積が1.6m2になるように、中空糸膜をケースに充填し、かつ中空糸膜の両端をポッティングによりケース端部に固定し、ポッティング材の端部の一部をカッティングすることで両端の中空糸膜を両面開口させて、中空糸膜モジュール3とした。
(4)注入液へのエステル基含有ポリマー添加検討
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)18重量部、ポリビニルピロリドン(ISP社)K30 9重量をジメチルアセトアミド72重量部、水1重量部を加熱溶解し、製膜原液とした。
This film-forming stock solution was discharged from an outer tube of an orifice type double cylindrical die having an outer diameter of 0.3 mm and an inner diameter of 0.2 mm of the annular slit portion. A solution composed of 51 parts by weight of N, N′-dimethylacetamide and 49 parts by weight of water was discharged from the inner tube as an injection solution. The discharged film-forming solution passes through a dry zone atmosphere of 350 mm dry length, temperature 29 ° C., and relative humidity 95% RH, and is then introduced into a 100% water coagulation bath, followed by a water washing step of 90 seconds at 60 to 75 ° C. The hollow fiber membrane obtained by passing through a drying process at 130 ° C. for 2 minutes and undergoing a crimping process at 160 ° C. was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm. The hollow fiber membrane is filled into the case so that the inner surface area of the hollow fiber membrane is 1.6 m 2 , and both ends of the hollow fiber membrane are fixed to the case end by potting, and a part of the end of the potting material is The hollow fiber membrane module 3 was made by opening both sides of the hollow fiber membrane at both ends by cutting.
(4) Examination of addition of ester group-containing polymer to injection solution Polysulfone (Amoco Udel-P3500) 18 parts by weight, polyvinylpyrrolidone (ISP) 9 parts by weight, 30 parts by weight of dimethylacetamide 72 parts by weight, water 1 part by weight, A film forming stock solution was obtained.
ジメチルアセトアミド63重量部、水37重量部の溶液にビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、“KOLLIDON”(登録商標)VA64(以下VA64))10重量部を溶解させて注入液とした。 10 parts by weight of a vinyl pyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (manufactured by BASF, “KOLLIDON” (registered trademark) VA64 (hereinafter referred to as VA64)) is dissolved in a solution of 63 parts by weight of dimethylacetamide and 37 parts by weight of water. To make an injection solution.
製膜原液を温度50℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径0.35mm、内径0.25mmの2重スリット管から注入液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度30℃、露点28℃の、350mmのドライゾーン雰囲気を経て、ジメチルアセトアミド20重量%、水80重量%からなる温度40℃の凝固浴を通過させ、60〜75℃で90秒の水洗工程、130℃の乾燥工程を2分通過させ、160℃のクリンプ工程を経て得られた中空糸膜(中空糸膜4)を巻き取り束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。 The membrane-forming stock solution is fed to a spinneret at a temperature of 50 ° C., and the injection solution is discharged from a double slit tube having an outer diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm to form a hollow fiber membrane. Passing through a 350 mm dry zone atmosphere at 30 ° C. and 28 ° C. dew point, passing through a coagulation bath at a temperature of 40 ° C. consisting of 20% by weight of dimethylacetamide and 80% by weight of water, and washing with water at 60 to 75 ° C. for 90 seconds; A hollow fiber membrane (hollow fiber membrane 4) obtained by passing through a drying step of 2 ° C. for 2 minutes and undergoing a crimping step of 160 ° C. was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm.
また、注入液にVA64を添加しない組成の溶液を用いて、上記と同様にして中空糸膜(中空糸膜5)を作成した。
(5)クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン含有中空糸膜
7.13重量%に調製したポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)のニトロベンゼン溶液175.3gを8℃に冷却し、これに別に−5℃で30分間撹拌することにより調製した5.30重量%のN−メチロール−2−クロロアセトアミドの硫酸溶液を33g添加し反応を8℃で行ない、クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン(クロロアミドメチル基置換度0.39)を得た。
A hollow fiber membrane (hollow fiber membrane 5) was prepared in the same manner as described above using a solution having a composition in which VA64 was not added to the injection solution.
(5) Hollow fiber membrane containing chloroacetamidomethylated polysulfone 175.3 g of a nitrobenzene solution of polysulfone (Amoco Udel-P3500) prepared to 7.13% by weight was cooled to 8 ° C., and separately at −5 ° C. for 30 minutes. 33 g of a sulfuric acid solution of 5.30% by weight of N-methylol-2-chloroacetamide prepared by stirring was added and the reaction was carried out at 8 ° C., and chloroacetamidomethylated polysulfone (chloroamide methyl group substitution degree 0.39) Got.
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)18重量部、上記クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン2重量部、PVP(ISP社)K30 10重量部、をジメチルアセトアミド69重量部、水1重量部とともに加熱溶解し、製膜原液とした。
Polysulfone (Amoco Udel-P3500) 18 parts by weight,
この原液を温度40℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径0.35mm、内径0.25mmの2重スリット管から注入液としてジメチルアセトアミド35部、水65部からなる溶液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度27℃、露点11℃の、乾式長300mmのドライゾーン雰囲気を通過した後、水100重量%からなる温度40℃の凝固浴を通過させ、水洗した後、中空糸膜(中空糸膜6)を巻き取り束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。膜は各種評価を行うまでは乾燥させないようにした。
(6)ビニルピロリドン/酢酸ビニル共重合体含有中空糸膜(1)
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)18重量部、ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)9重量をジメチルアセトアミド72重量部、水1重量部とともに加熱溶解し、製膜原液とした。
This stock solution is sent to a spinneret at a temperature of 40 ° C., and a solution composed of 35 parts of dimethylacetamide and 65 parts of water is injected as an injection from a double slit tube having an outer diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm. After forming the hollow fiber membrane, after passing through a dry zone atmosphere with a dry length of 300 mm having a temperature of 27 ° C. and a dew point of 11 ° C., passing through a coagulation bath at a temperature of 40 ° C. consisting of 100% by weight of water and washing with water The hollow fiber membrane (hollow fiber membrane 6) was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm. The membrane was not dried until various evaluations were performed.
(6) Vinyl pyrrolidone / vinyl acetate copolymer-containing hollow fiber membrane (1)
18 parts by weight of polysulfone (Amoco Udel-P3500) and 9 parts by weight of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64) were dissolved with 72 parts by weight of dimethylacetamide and 1 part by weight of water. A film forming stock solution was obtained.
この原液を温度50℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径0.35mm、内径0.25mmの2重スリット管から注入液としてジメチルアセトアミド61部、水39部からなる溶液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度29℃、露点27℃の、乾式長350mmのドライゾーン雰囲気を通過した後、ジメチルアセトアミド20重量%、水80重量%からなる温度40℃の凝固浴を通過させ、水洗した後、中空糸膜が乾燥しないように、グリセリンを付与した後、中空糸膜(中空糸膜7)を巻き取り束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。なお、ポリスルホン(アモコ社Udel−P3500)およびVA64の重量平均分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定した結果、ポリスルホンは35000であり、VA64は52000であった。すなわち、VA64の重量平均分子量は、ポリスルホン系ポリマーの重量平均分子量に対して1.5倍である。
(7)ビニルピロリドン/酢酸ビニル共重合体含有中空糸膜(2)
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P1700)17重量部、ポリエチレングリコール(分子量600)ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)1.7重量を溶解し、製膜原液とした。
This stock solution is sent to a spinneret at a temperature of 50 ° C., and a solution consisting of 61 parts of dimethylacetamide and 39 parts of water is injected from a double slit tube having an outer diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm of the annular slit. After forming the hollow fiber membrane, after passing through a dry zone atmosphere having a dry length of 350 mm having a temperature of 29 ° C. and a dew point of 27 ° C., a coagulation bath having a temperature of 40 ° C. comprising 20% by weight of dimethylacetamide and 80% by weight of water After passing and washing with water, glycerin was applied so that the hollow fiber membrane was not dried, and then the hollow fiber membrane (hollow fiber membrane 7) was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm. In addition, as a result of measuring the weight average molecular weight of polysulfone (Amoco Udel-P3500) and VA64 by gel permeation chromatography, polysulfone was 35000 and VA64 was 52000. That is, the weight average molecular weight of VA64 is 1.5 times the weight average molecular weight of the polysulfone polymer.
(7) Vinyl pyrrolidone / vinyl acetate copolymer-containing hollow fiber membrane (2)
Polysulfone (Amoco Udel-P1700) 17 parts by weight, polyethylene glycol (molecular weight 600) vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64) 1.7 weight was dissolved, did.
ジメチルアセトアミド61重量部、水39重量部の溶液にビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.5重量部を溶解させて注入液とした。 0.5 parts by weight of a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (VASF, VA64) was dissolved in a solution of 61 parts by weight of dimethylacetamide and 39 parts by weight of water to prepare an injection solution.
この原液を温度50℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部の外径0.35mm、内径0.25mmの2重スリット管から注入液として上述したジメチルアセトアミド、水、VA64からなる溶液を吐出させ、中空糸膜を形成させた後、温度29℃、露点27℃の、乾式長350mmのドライゾーン雰囲気を通過した後、ジメチルアセトアミド20重量%、水80重量%からなる温度40℃の凝固浴を通過させ、水洗した後、中空糸膜が乾燥しないように、グリセリンを付与した後、中空糸膜(中空糸膜8)を巻き取り束とした。中空糸膜の内径は200μm、外径は280μmであった。ポリスルホン(アモコ社Udel−P1700)の重量平均分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定した結果、29000であった。すなわち、VA64の重量平均分子量は、ポリスルホン系ポリマーの重量平均分子量に対して1.8倍であった。
2.測定方法
(1)赤外吸収スペクトルの測定方法
中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、超純水でリンスした後、室温、0.5Torrにて10時間乾燥させた。この乾燥中空糸膜の内表面をJASCO社製IRT−3000の顕微ATR法により測定した。測定は視野(アパーチャ)を100μm×100μmとし、測定範囲は3μm×3μmで積算回数を30回、縦横各5点の計25点で測定を行った。得られたスペクトルの波長1549〜1620cm−1で、基準線を引き、その基準線とスペクトルの正部分で囲まれた部分のピーク面積をポリスルホンのベンゼン環C=C由来の赤外吸収ピーク面積ACCとした。同様に、1711〜1759cm−1で、基準線を引き、エステル基C=O由来の赤外吸収ピーク面積ACOとした。さらに、得られたスペクトルのうち、1660cm−1付近にビニルピロリドン基のアミド結合由来のピークが現れるので、1620〜1711cm−1で基準線を引き、アミド基NCO由来の赤外吸収ピーク面積ANCOとした。
This stock solution is sent to a spinneret portion at a temperature of 50 ° C., and the above-mentioned solution consisting of dimethylacetamide, water, and VA64 is discharged from a double slit tube having an outer diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm of the annular slit portion. After forming the hollow fiber membrane, after passing through a dry zone atmosphere having a dry length of 350 mm having a temperature of 29 ° C. and a dew point of 27 ° C., a coagulation bath having a temperature of 40 ° C. comprising 20% by weight of dimethylacetamide and 80% by weight of water After passing through and washing with water, glycerin was applied so that the hollow fiber membrane was not dried, and then the hollow fiber membrane (hollow fiber membrane 8) was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane had an inner diameter of 200 μm and an outer diameter of 280 μm. It was 29000 as a result of measuring the weight average molecular weight of polysulfone (Amoco Udel-P1700) by the gel permeation chromatography. That is, the weight average molecular weight of VA64 was 1.8 times the weight average molecular weight of the polysulfone polymer.
2. Measurement method (1) Measurement method of infrared absorption spectrum The hollow fiber membrane was cut into a semicylindrical shape with a single blade, rinsed with ultrapure water, and then dried at room temperature and 0.5 Torr for 10 hours. The inner surface of the dried hollow fiber membrane was measured by the microscopic ATR method of IRT-3000 manufactured by JASCO. The field of view (aperture) was set to 100 μm × 100 μm, the measurement range was 3 μm × 3 μm, the number of integration was 30 times, and the measurement was performed at a total of 25 points of 5 points in each direction. At a wavelength of 1549 to 1620 cm −1 of the obtained spectrum, a reference line is drawn, and the peak area of the part surrounded by the reference line and the positive part of the spectrum is the infrared absorption peak area ACC derived from the benzene ring C═C of polysulfone. It was. Similarly, a reference line was drawn at 1711 to 1759 cm −1 to obtain an infrared absorption peak area ACO derived from the ester group C═O. Furthermore, since a peak derived from the amide bond of the vinylpyrrolidone group appears in the vicinity of 1660 cm -1 in the obtained spectrum, a reference line is drawn at 1620 to 1711 cm -1 , and the infrared absorption peak area ANCO derived from the amide group NCO and did.
上記の操作をモジュール1本当たり3本の異なる中空糸について、それぞれ同一中空糸で異なる3箇所測定し、(ACO)/(ACC)の平均値および、0.001以下の割合、(ANCO)/(ACC)の平均値および0.25以下の割合を算出した。
(2)中空糸膜内表面のエステル基量測定
中空糸膜内表面のエステル基量は、X線光電子分光法(XPS)によって測定した。測定装置、条件としては、以下の通り。
The above operation was performed on three different hollow fibers per module, and three different points were measured with the same hollow fiber. The average value of (A CO ) / (A CC ) and a ratio of 0.001 or less, (A The average value of NCO 3 ) / (A CC ) and the ratio of 0.25 or less were calculated.
(2) Measurement of ester group amount on inner surface of hollow fiber membrane The amount of ester group on the inner surface of hollow fiber membrane was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Measurement equipment and conditions are as follows.
測定装置: ESCALAB220iXL
励起X線: monochromatic Al Kα1,2 線(1486.6eV)
X線径: 0.15mm
光電子脱出角度: 90 °(試料表面に対する検出器の傾き)
C1sのCHやC−Cのメインピーク(285eV付近)から+4.0〜4.2eVに現れるピークが、エステル基(COO)由来のピークであるため、ピーク分割を行った後、全元素(水素原子は検出できないので、水素原子以外の全元素)に対する該ピーク面積の割合を算出し、エステル基由来の炭素量(原子数%)を算出する。より具体的には、C1sには、主にCHx,C−C,C=C,C−S由来の成分、主にC−O,C−N由来の成分、π-π*サテライト由来の成分、C=O由来の成分、COO由来の成分の5つの成分から構成される。従って、5つ成分でピーク分割を行う。COO由来の成分は、CHxやC−Cのメインピーク(285eV付近)から+4.0〜4.2eVに現れるピークである。この各成分のピーク面積比は、小数点第2桁目を四捨五入し、算出する。エステル基由来の炭素量(原子数%)は、C1sの炭素量(原子数%)から、COO由来の成分のピーク面積比を乗じることで求める。なお、ピーク分割の結果、0.4%以下であれば、検出限界以下とした。
(3)中空糸膜内表面のビニルピロリドンユニット量測定
中空糸膜内表面のビニルピロリドンユニット量は、XPSによって測定した。測定装置としてESCALAB220iXLを用い、サンプルを装置にセットして、X線の入射角に対する検出器の角度は90度にて測定を行った。中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を測定した。測定サンプルは、超純水でリンスした後、室温、0.5Torrにて10時間乾燥させた後、測定に供した。
Measuring device: ESCALAB220iXL
Excitation X-ray: monochromatic Al Kα1,2 line (1486.6 eV)
X-ray diameter: 0.15mm
Photoelectron escape angle: 90 ° (inclination of detector with respect to sample surface)
Since the peak appearing at +4.0 to 4.2 eV from the C1s CH or C—C main peak (around 285 eV) is a peak derived from the ester group (COO), all the elements (hydrogen Since atoms cannot be detected, the ratio of the peak area to all elements other than hydrogen atoms is calculated, and the amount of carbon derived from the ester group (number of atoms%) is calculated. More specifically, C1s mainly includes components derived from CHx, C—C, C═C, C—S, components derived mainly from C—O, C—N, and components derived from π-π * satellites. , C = O-derived component and COO-derived component. Therefore, peak splitting is performed with five components. The COO-derived component is a peak that appears at +4.0 to 4.2 eV from the main peak of CHx and C—C (near 285 eV). The peak area ratio of each component is calculated by rounding off the second digit of the decimal point. The amount of carbon derived from the ester group (number of atoms%) is obtained by multiplying the amount of carbon of C1s (number of atoms by%) by the peak area ratio of the component derived from COO. In addition, if it was 0.4% or less as a result of peak division, it was set as the detection limit or less.
(3) Measurement of amount of vinylpyrrolidone unit on inner surface of hollow fiber membrane The amount of vinylpyrrolidone unit on the inner surface of hollow fiber membrane was measured by XPS. ESCALAB220iXL was used as a measurement apparatus, a sample was set in the apparatus, and the measurement was performed at a detector angle of 90 degrees with respect to the incident angle of X-rays. The hollow fiber membrane was cut into a semicylindrical shape with a single blade, and the inner surface of the hollow fiber membrane was measured. The measurement sample was rinsed with ultrapure water, dried at room temperature and 0.5 Torr for 10 hours, and then subjected to measurement.
XPSの測定により得られた、C1s、N1s、S2pスペクトルの面積強度より、装置付属の相対感度係数を用いて窒素の表面量(a)と硫黄の表面量(b)を求め、下式より表面ポリビニルピロリドン量を算出した。
表面ビニルピロリドンユニット量(重量%)=a×100/(a×111+b×442)
(4)中空糸膜のヒト血小板付着試験方法
18mmφのポリスチレン製の円形板に両面テープを貼り付け、そこに中空糸膜を固定した。貼り付けた中空糸膜を片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜の内表面を露出させた。中空糸内表面に汚れや傷、折り目などがあると、その部分に血小板が付着し、正しい評価ができないことがあるので注意を要する。筒状に切ったFalcon(登録商標)チューブ(18mmφ、No.2051)に該円形板を、中空糸膜を貼り付けた面が、円筒内部にくるように取り付け、パラフィルムで隙間を埋めた。この円筒管内を生理食塩水で洗浄後、生理食塩水で満たした。人間の静脈血を採血後、直ちにヘパリンを50U/mlになるように添加した。前記円筒管内の生理食塩水を廃棄後、前記血液を、採血後10分以内に、円筒管内に1.0ml入れて37℃にて1時間振盪させた。その後、中空糸膜を10mlの生理食塩水で洗浄し、2.5%体積グルタルアルデヒド生理食塩水で血液成分の固定を行い、20mlの蒸留水にて洗浄した。洗浄した中空糸膜を常温0.5Torrにて10時間減圧乾燥した。この中空糸膜を走査型電子顕微鏡の試料台に両面テープで貼り付けた。その後、スパッタリングにより、Pt−Pdの薄膜を中空糸膜表面に形成させて、試料とした。この中空糸膜の内表面をフィールドエミッション型走査型電子顕微鏡(日立社製S800)にて、倍率1500倍で試料の内表面を観察し、1視野中(4.3×103μm2)の付着血小板数を数えた。中空糸長手方向における中央付近で、異なる10視野での付着血小板数の平均値を血小板付着数(個/4.3×103μm2)とした。中空糸の長手方向における端の部分は、血液溜まりができやすいため付着数の計測対象からはずした。
From the area intensities of the C1s, N1s, and S2p spectra obtained by XPS measurement, the surface quantity of nitrogen (a) and the surface quantity of sulfur (b) are obtained using the relative sensitivity coefficient attached to the device. The amount of polyvinyl pyrrolidone was calculated.
Surface vinylpyrrolidone unit amount (% by weight) = a × 100 / (a × 111 + b × 442)
(4) Human platelet adhesion test method of hollow fiber membrane A double-sided tape was affixed to an 18 mmφ polystyrene circular plate, and the hollow fiber membrane was fixed thereto. The attached hollow fiber membrane was cut into a semicylindrical shape with a single blade to expose the inner surface of the hollow fiber membrane. If dirt, scratches, folds, etc. are present on the inner surface of the hollow fiber, platelets will adhere to the part and may not be evaluated correctly. The circular plate was attached to a Falcon (registered trademark) tube (18 mmφ, No. 2051) cut into a cylindrical shape so that the surface on which the hollow fiber membrane was attached was inside the cylinder, and the gap was filled with parafilm. The cylindrical tube was washed with physiological saline and then filled with physiological saline. Immediately after collecting human venous blood, heparin was added to 50 U / ml. After discarding the physiological saline in the cylindrical tube, 1.0 ml of the blood was placed in the cylindrical tube and shaken at 37 ° C. for 1 hour within 10 minutes after blood collection. Thereafter, the hollow fiber membrane was washed with 10 ml of physiological saline, blood components were fixed with 2.5% volume glutaraldehyde physiological saline, and washed with 20 ml of distilled water. The washed hollow fiber membrane was dried under reduced pressure at room temperature of 0.5 Torr for 10 hours. This hollow fiber membrane was attached to a sample stage of a scanning electron microscope with a double-sided tape. Thereafter, a thin film of Pt—Pd was formed on the surface of the hollow fiber membrane by sputtering to prepare a sample. The inner surface of the hollow fiber membrane was observed with a field emission type scanning electron microscope (S800 manufactured by Hitachi, Ltd.) at a magnification of 1500 times. In one field of view (4.3 × 10 3 μm 2 ) The number of adherent platelets was counted. The average value of the number of adhering platelets in 10 different visual fields near the center in the longitudinal direction of the hollow fiber was defined as the number of adhering platelets (pieces / 4.3 × 10 3 μm 2 ). The end portion in the longitudinal direction of the hollow fiber was removed from the target of the number of adhesion because blood pools were easily formed.
血小板付着数は、少ないほど血液適合性が良く、20個/4.3×103μm2以下が好ましいと考えられる。また、ポリスルホンフィルムをコントロールとして、実験毎に入れ、ポリスルホンフィルムへの血小板付着数が20個/4.3×103μm2以上であれば、実験が成立していると判断した。
(5)β2−ミクログロブリン クリアランス(β2−MG CL)測定
中空糸膜の性能評価として、β2−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。β2−ミクログロブリンは、透析治療において、除去対象となるタンパク質であり、近年では、そのクリアランスが、膜の性能指標としてよく使われているので、本実施例においても、その値を指標とした。
The smaller the number of platelets attached, the better the blood compatibility, and it is considered that 20 / 4.3 × 10 3 μm 2 or less is preferable. In addition, a polysulfone film was used as a control, and it was determined that the experiment had been established if the number of platelets adhered to the polysulfone film was 20 / 4.3 × 10 3 μm 2 or more.
(5) β 2 -microglobulin clearance (β 2 -MG CL) measurement As a performance evaluation of the hollow fiber membrane, the clearance of β 2 -microglobulin was measured. β 2 -microglobulin is a protein to be removed in dialysis treatment, and in recent years, the clearance is often used as a performance index of the membrane. .
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について、ヘマトクリットが30±3%、総タンパク量が6.5±0.5g/dLとなるように調整した。 The bovine blood to which disodium ethylenediaminetetraacetate was added was adjusted so that the hematocrit was 30 ± 3% and the total protein amount was 6.5 ± 0.5 g / dL.
次に、β2−ミクログロブリン濃度が1mg/lになるように加え、撹拌した。かかる牛血液について、その2Lを循環用に、1.5Lをクリアランス測定用として分けた。 Next, the β 2 -microglobulin concentration was added to 1 mg / l and stirred. The cow blood was divided into 2 L for circulation and 1.5 L for clearance measurement.
回路を図2のようにセットした。透析装置としては、東レメディカル株式会社製 TR2000Sを用いた。TR2000Sは、図2のうち、Biポンプ、Fポンプ、および透析装置にあたる。 The circuit was set as shown in FIG. As a dialysis machine, TR2000S manufactured by Toray Medical Co., Ltd. was used. TR2000S corresponds to the Bi pump, the F pump, and the dialysis apparatus in FIG.
透析装置に、透析液(キンダリー液AF2号 扶桑薬品工業株式会社製)A液およびB液をセットした。透析液側から血液側に向けてRO水を流した。透析液濃度13〜15mS/cm、温度34℃以上、透析液側流量を500ml/minに設定した。 Dialysate (Kindaly AF No. 2 Fuso Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) A solution and B solution were set in the dialyzer. RO water was allowed to flow from the dialysate side to the blood side. The dialysate concentration was 13 to 15 mS / cm, the temperature was 34 ° C. or higher, and the dialysate side flow rate was set to 500 ml / min.
透水装置の除水速度を10ml/(min・m2)に設定した。Bi回路入口部を上記で調整した牛血液2L(37℃)の入った循環用ビーカーに入れ、Biポンプをスタートし、Bo回路出口部から排出される液体90秒間分を廃棄後、ただちにBo回路出口部および、Do回路出口部を循環用ビーカーに入れて循環状態とした。 The water removal rate of the water permeable device was set to 10 ml / (min · m 2 ). Place the Bi circuit inlet into the beaker with 2L (37 ° C) of bovine blood adjusted as described above, start the Bi pump, discard the 90 seconds of liquid discharged from the Bo circuit outlet, and immediately The outlet part and the Do circuit outlet part were put in a circulation beaker to be in a circulation state.
続いて透析装置のFポンプを動かし、循環を1時間行った後、BiポンプおよびFポンプを停止した。 Subsequently, the F pump of the dialysis machine was moved and circulated for 1 hour, and then the Bi pump and the F pump were stopped.
次に、Bi回路入口部を上記で調整したクリアランス測定用の牛血液に入れ、Bo回路出口部を廃棄用ビーカーに入れた。Do回路出口部から流出する液体は廃棄した。 Next, the Bi circuit inlet was placed in the clearance-measured bovine blood prepared above, and the Bo circuit outlet was placed in a waste beaker. The liquid flowing out from the Do circuit outlet was discarded.
Diポンプをスタートした。また、血液ポンプをスタートするとともに、トラップとBiチャンバーの間を開放した。 The Di pump was started. In addition, the blood pump was started and the space between the trap and the Bi chamber was opened.
スタートから2分経過後、クリアランス測定用の牛血液(37℃)からサンプルを10ml採取し、Bi液とした。スタートから4分30秒経過後に、Bo回路出口部からサンプルを10ml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。 After 2 minutes from the start, 10 ml of a sample was collected from bovine blood for clearance measurement (37 ° C.) and used as Bi solution. After 4 minutes and 30 seconds from the start, 10 ml of a sample was taken from the Bo circuit outlet and used as Bo solution. These samples were stored in a freezer at -20 ° C or lower.
各液のβ2−ミクログロブリンの濃度からクリアランスを下記(3)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、実施例に用いたデータは全て同一ロットの牛血液を使用した。 The clearance was calculated from the concentration of β 2 -microglobulin in each solution by the following equation (3). Since measured values may differ depending on the lot of bovine blood, all data used in the examples used bovine blood of the same lot.
Co(ml/min)=(CBi−CBo)×QB/CBi (3)
(3)式において、CO=β2−ミクログロブリンクリアランス(ml/min)、CBi=Bi液におけるβ2−ミクログロブリン濃度、CBo=Bo液におけるβ2−ミクログロブリン濃度、QB=Biポンプ流量(ml/min)である。
(6)重量平均分子量測定
親水性ポリマーの重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィにて測定した。親水性ポリマー水溶液0.1wt%をマイショリディスク(水系、東ソー社製)でろ過して、水溶液中のゴミなどを取り除いた。測定条件は下記の通り。重量平均分子量の検量線としてはポリエチレングリコールを用いた。
カラム:TSKgel GMPWXL
溶媒:0.1mol/L 硝酸リチウム、水/メタノール:50vol/50vol
流速:0.5ml/min
カラム温度:40℃
(7)透水性能の測定
中空糸両端部を封止したガラス管ミニモジュール(本数36本:有効長10cm)の中空糸内側に水圧100mmHgをかけ、外側へ流出してくる単位時間当たりの濾過量を測定した。透水性能(UFR)は下記の式で算出した。
Co (ml / min) = (CBi−CBo) × Q B / CBi (3)
In the formula (3), C O = β 2 -microglobulin clearance (ml / min), CBi = β 2 -microglobulin concentration in Bi solution, CB o = β 2 -microglobulin concentration in Bo solution, Q B = Bi Pump flow rate (ml / min).
(6) Weight average molecular weight measurement The weight average molecular weight of the hydrophilic polymer was measured by gel permeation chromatography. A hydrophilic polymer aqueous solution of 0.1 wt% was filtered through a Mysori disk (water-based, manufactured by Tosoh Corporation) to remove dust and the like in the aqueous solution. The measurement conditions are as follows. Polyethylene glycol was used as a calibration curve for the weight average molecular weight.
Column: TSKgel GMPW XL
Solvent: 0.1 mol / L lithium nitrate, water / methanol: 50 vol / 50 vol
Flow rate: 0.5 ml / min
Column temperature: 40 ° C
(7) Measurement of water permeation performance Filtration amount per unit time flowing out to the outside by applying a water pressure of 100 mmHg to the inside of the hollow fiber of the glass tube mini module (36 pieces: effective length 10 cm) sealed at both ends of the hollow fiber Was measured. The water permeability (UFR) was calculated by the following formula.
UFR(mL/hr/m2/mmHg)=Qw/(P×T×A)
ここで、Qw:濾過量(mL)、T:流出時間(hr)、 P:圧力(mmHg)、A:中空糸膜内表面積(m2)
実施例1〜8および比較例1〜4は中空糸膜モジュール1を用いた。
(8)残血性の評価
残血糸とは、返血操作後に血液が残った中空糸のことを言い、下記のようなモデル実験を行うことにより、中空糸膜モジュールの残血性を評価することができる。
UFR (mL / hr / m 2 / mmHg) = Q w / (P × T × A)
Here, Q w : filtration amount (mL), T: outflow time (hr), P: pressure (mmHg), A: surface area in hollow fiber membrane (m 2 )
In Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, the hollow fiber membrane module 1 was used.
(8) Evaluation of residual blood property The residual blood thread means a hollow fiber in which blood remains after returning blood, and the residual blood property of the hollow fiber membrane module is evaluated by conducting the following model experiment. Can do.
中空糸膜モジュールをBiが下になるように垂直に立て、モジュール血液側について、生理食塩液700mL(流速:200mL/min)を下から上に洗浄した。 The hollow fiber membrane module was set up vertically so that Bi would be down, and 700 mL of physiological saline (flow rate: 200 mL / min) was washed from the bottom to the top on the module blood side.
中空糸膜モジュール透析側に透析液を流速500mL/minで流した後、牛血液(ヘマトクリット30%、総タンパク量6g/dL)を100mL/minで牛血液の透析を開始した。血液がBoから出てから血液流速を200mL/minに変更し、Biを上に変更した。この状態で30分間、流した。なお、除水は0とした。返血操作は、透析液を停止し、生理食塩液300mLを100mL/minで、Biから流した。 After the dialysate was flowed to the hollow fiber membrane module dialysis side at a flow rate of 500 mL / min, dialysis of bovine blood was started at 100 mL / min with bovine blood (30% hematocrit, total protein amount 6 g / dL). After the blood came out of Bo, the blood flow rate was changed to 200 mL / min, and Bi was changed upward. This was allowed to flow for 30 minutes. The water removal was 0. In the blood return operation, the dialysate was stopped and 300 mL of physiological saline was flowed from Bi at 100 mL / min.
返血後に中空糸膜モジュールの側面に存在している残血糸をカウントすることで、残血性の評価を行った。
(9)親水性ポリマーの溶出量測定
中空糸膜モジュールの中空内側を室温の超純水700mlで洗浄し、外側を室温の超純水2500mlで洗浄した後、再び内側を室温の超純水300mlで洗浄し、膜に付着している親水性ポリマーを洗い流した。その後、血液側を37℃に加温した4000mlの超純水で流速200ml/minで4時間灌流した。その後、灌流液を200倍に濃縮し、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)にて測定した。その値から、潅流液中に溶出した親水性ポリマーの総量を算出した。
The residual blood property was evaluated by counting the residual blood yarn present on the side surface of the hollow fiber membrane module after returning blood.
(9) Measurement of hydrophilic polymer elution amount After washing the hollow inner side of the hollow fiber membrane module with 700 ml of room-temperature ultrapure water and the outer side with 2500 ml of room-temperature ultrapure water, the inside is again washed with 300 ml of room-temperature ultrapure water. And the hydrophilic polymer adhering to the membrane was washed away. Thereafter, the blood side was perfused with 4000 ml of ultrapure water heated to 37 ° C. at a flow rate of 200 ml / min for 4 hours. Thereafter, the perfusate was concentrated 200 times and measured by GPC (gel permeation chromatography). From this value, the total amount of hydrophilic polymer eluted in the perfusate was calculated.
GPCの測定条件としては、カラムは東ソー社製GMPWXLを使用し、流速0.5ml/min、溶媒は0.1Nの硝酸リチウムを添加したメタノール:水=1:1(容積比)の混合溶媒、カラム温度40℃で行った。親水性ポリマー量の検量線としては、BASF社製K90のポリビニルピロリドンを用いて、ポリビニルピロリドン換算の濃度とした。ポリビニルピロリドン濃度が10ppm未満は、検出限界以下とした(4L中に溶出した親水性ポリマー量の検出限界は0.4mgとなる)。
(実施例1)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(7/3)共重合体(BASF社製、以下、VA73)0.1重量%水溶液を中空糸膜モジュール1の血液側入口(Bi)から血液側出口(Bo)に500mL/minで1分間通液した。次に血液側入口(Bi)から透析液側入口(Di)に500mL/minで1分間通液することで、中空糸膜の内表面にVA73を集積させた。この時の中空糸膜内部に入り込んだVA73を、内表面により集積させるために、100kPaの圧縮空気で透析液側から血液側へ充填液を押しだした。この後、血液側の充填液をブローし、中空糸膜のみに水溶液が保持された状態にした。さらに窒素で透析液側、血液側それぞれを各1分間ブローし、モジュール内を窒素で置換した後、該モジュールに25kGyのγ線を照射した。モジュール内の酸素濃度は0.6%であった。
As GPC measurement conditions, GMPW XL manufactured by Tosoh Corporation was used as the column, the flow rate was 0.5 ml / min, and the solvent was a mixed solvent of methanol: water = 1: 1 (volume ratio) to which 0.1 N lithium nitrate was added. The column temperature was 40 ° C. As a calibration curve for the amount of hydrophilic polymer, K90 polyvinyl pyrrolidone manufactured by BASF Corporation was used to obtain a concentration in terms of polyvinyl pyrrolidone. When the polyvinyl pyrrolidone concentration was less than 10 ppm, the detection limit was not exceeded (the detection limit for the amount of hydrophilic polymer eluted in 4 L was 0.4 mg).
Example 1
500 mL of 0.1% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (7/3) copolymer (BASF, VA73) from the blood side inlet (Bi) to the blood side outlet (Bo) of the hollow fiber membrane module 1 The solution was passed for 1 minute at / min. Next, VA73 was accumulated on the inner surface of the hollow fiber membrane by passing the solution from the blood side inlet (Bi) to the dialysate side inlet (Di) at 500 mL / min for 1 minute. At this time, in order to accumulate the VA 73 entering the hollow fiber membrane on the inner surface, the filling solution was pushed out from the dialysate side to the blood side with 100 kPa compressed air. Thereafter, the filling solution on the blood side was blown to maintain the aqueous solution only in the hollow fiber membrane. Further, each of the dialysis solution side and the blood side was blown with nitrogen for 1 minute each, and the inside of the module was replaced with nitrogen, and then the module was irradiated with 25 kGy of γ rays. The oxygen concentration in the module was 0.6%.
該中空糸膜モジュールについて、親水性ポリマーの溶出量を測定したところ、検出限界以下(0.25mg/m2)未満であった。なお、γ線を照射しなかった場合の親水性ポリマーの溶出量は、1.8mg/m2であった。さらに、残血性の評価を行った結果、残血糸は7本と少なかった。中空糸膜内表面および外表面についてXPS測定を行ったところ、エステル基由来の炭素量は内表面が2.4(原子数%)、外表面が1.2(原子数%)であった。その他の各種試験を行った結果を表1に示した。
(実施例2)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64、)0.1重量%水溶液を中空糸膜モジュール1の血液側入口(Bi)から血液側出口(Bo)に500mL/minで1分間、通液した。次に血液側入口(Bi)から透析液側入口(Di)に500mL/minで1分間、通液することで、中空糸膜の内表面に、VA64を集積させた。この時の中空糸膜内部に入り込んだVA64を内表面に、より集積させるために、100kPaの圧縮空気で透析液側から血液側へ充填液を押しだした。この後、血液側の充填液をブローし、中空糸膜のみに水溶液が保持された状態にした。さらに窒素で透析液側、血液側それぞれを各1分間ブローし、モジュール内を窒素で置換した後、該モジュールに25kGyのγ線を照射した。モジュール内の酸素濃度は0.7%であった。
(実施例3)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.01重量%水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.8%であった。
With respect to the hollow fiber membrane module, the amount of hydrophilic polymer eluted was measured, and was below the detection limit (0.25 mg / m 2 ). In addition, the elution amount of the hydrophilic polymer when not irradiated with γ rays was 1.8 mg / m 2 . Furthermore, as a result of evaluating the residual blood property, the residual blood thread was as few as seven. When XPS measurement was performed on the inner surface and the outer surface of the hollow fiber membrane, the carbon amount derived from the ester group was 2.4 (number of atoms%) on the inner surface and 1.2 (number of atoms%) on the outer surface. The results of other various tests are shown in Table 1.
(Example 2)
A vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64, 0.1% by weight aqueous solution of 500 mL / ml from the blood side inlet (Bi) of the hollow fiber membrane module 1 to the blood side outlet (Bo) The liquid was passed for 1 minute at min. Next, VA64 was accumulated on the inner surface of the hollow fiber membrane by passing the solution from the blood side inlet (Bi) to the dialysate side inlet (Di) at 500 mL / min for 1 minute. At this time, in order to accumulate VA64 that had entered the hollow fiber membrane on the inner surface, the filling solution was pushed from the dialysate side to the blood side with 100 kPa compressed air. Thereafter, the filling solution on the blood side was blown to maintain the aqueous solution only in the hollow fiber membrane. Further, each of the dialysis solution side and the blood side was blown with nitrogen for 1 minute each, and the inside of the module was replaced with nitrogen, and then the module was irradiated with 25 kGy of γ rays. The oxygen concentration in the module was 0.7%.
(Example 3)
The same operation as in Example 2 was performed except that a 0.01% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64) was used. The oxygen concentration in the module was 0.8%.
該中空糸膜モジュールについて、親水性ポリマーの溶出量を測定したところ、検出限界以下(0.25mg/m2)未満であった。なお、γ線を照射しなかった場合の親水性ポリマーの溶出量は、1.7mg/m2であった。さらに、残血性の評価を行った結果、残血糸は3本と少なかった。中空糸膜内表面および外表面についてXPS測定を行ったところ、エステル基由来の炭素量は内表面が1.6(原子数%)、外表面が0.6(原子数%)であった。その他の各種試験を行った結果を表1に示した。
(実施例4)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.001重量%とエタノール0.1重量%の混合水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.7%であった。
With respect to the hollow fiber membrane module, the amount of hydrophilic polymer eluted was measured, and was below the detection limit (0.25 mg / m 2 ). In addition, the elution amount of the hydrophilic polymer when not irradiated with γ rays was 1.7 mg / m 2 . Furthermore, as a result of evaluation of residual blood properties, there were few residual blood threads. When XPS measurement was performed on the inner surface and the outer surface of the hollow fiber membrane, the carbon amount derived from the ester group was 1.6 (atomic%) on the inner surface and 0.6 (atomic%) on the outer surface. The results of other various tests are shown in Table 1.
Example 4
A vinyl pyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (VASF, VA64) was used in the same manner as in Example 2 except that a mixed aqueous solution of 0.001% by weight and ethanol 0.1% by weight was used. It was. The oxygen concentration in the module was 0.7%.
該中空糸膜モジュールについて、親水性ポリマーの溶出量を測定したところ、検出限界以下(0.25mg/m2)未満であった。さらに、残血性の評価を行った結果、残血糸は1本と少なかった。中空糸膜内表面および外表面についてXPS測定を行ったところ、エステル基由来の炭素量は内表面が0.9(原子数%)、外表面は検出されなかった。その他の各種試験を行った結果を表1に示した。すなわち、抗酸化剤であるエタノールを共存させることで、VA64濃度を低減しても血小板付着抑制を達成しつつ、高い透水性、β2−ミクログロブリン除去性能を達成できることが示された。
(実施例5)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.001重量%とヘキサノール0.1重量%の混合水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.7%であった。結果は表1の通りであった。すなわち、抗酸化剤であるヘキサノールを共存させることで、VA64濃度を低減しても血小板付着抑制を達成しつつ、高い透水性、β2−ミクログロブリン除去性能を達成できることが示された。
(実施例6)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.0005重量%とエタノール0.1重量%の混合水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.7%であった。結果は表1の通りであった。
(実施例7)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(5/5)共重合体(BASF社製)0.01重量%水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.7%であった。中空糸膜内表面および外表面についてXPS測定を行ったところ、エステル基由来の炭素量は内表面が5.2(原子数%)、外表面が2.2(原子数%)であった。その他の結果は表1の通りであった。血小板付着抑制を達成しつつ、高い透水性、β2−ミクログロブリン除去性能を達成できたが、外表面にエステル基が2.2(原子数%)検出されており、実施例1や3、4に比べて、やや透水性が低かった。
(実施例8)
ポリ酢酸ビニル0.008重量%の60vol%メタノール水溶液を中空糸膜モジュール1の血液側入口(Bi)から血液側出口(Bo)に500mL/minで1分間、通液した。次に血液側入口(Bi)から透析液側入口(Di)に500mL/minで1分間、通液した後、純水を上記と同様に通液させ、メタノールを置換した。次に100kPaの圧縮空気で透析液側から血液側へ充填液を押しだした。この後、血液側の充填液をブローし、中空糸膜のみに水溶液が保持された状態にした。さらに窒素で透析液側、血液側それぞれを各1分間ブローし、モジュール内を窒素で置換した後、該モジュールに25kGyのγ線を照射した。モジュール内の酸素濃度は0.6%であった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着試験を行った。中空糸膜内表面にポリ酢酸ビニル量が多く存在するために、中空糸膜の透水性は、やや低かったが、高い血小板付着抑制性を示した。
(比較例1)
水を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.7%であった。なお、エステル基ユニットを含んでいないにも関わらず、ACO/ACCの値がわずかに出ているのは、ノイズを拾っているためである。該モジュールについて、残血性の評価を行った結果、残血糸は35本と多かった。中空糸膜内表面および外表面についてXPS測定を行ったところ、エステル基由来の炭素量は内表面、外表面ともに検出されなかった。その他の各種試験を行った結果を表1に示した。すなわち、血小板が付着する膜であった。
(比較例2)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.001重量%とエタノール0.1重量%の混合水溶液を用いた。窒素置換以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は19%であった。
With respect to the hollow fiber membrane module, the amount of hydrophilic polymer eluted was measured, and was below the detection limit (0.25 mg / m 2 ). Furthermore, as a result of evaluation of residual blood properties, the residual blood thread was as few as one. When XPS measurement was performed on the inner surface and the outer surface of the hollow fiber membrane, the carbon content derived from the ester group was 0.9 on the inner surface and the outer surface was not detected. The results of other various tests are shown in Table 1. That is, by coexisting with ethanol as an antioxidant, it was shown that high water permeability and β 2 -microglobulin removal performance can be achieved while achieving platelet adhesion suppression even when the VA64 concentration is reduced.
(Example 5)
The same operation as in Example 2 was performed except that a mixed aqueous solution of 0.001% by weight of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (VA64, VA64) and 0.1% by weight of hexanol was used. It was. The oxygen concentration in the module was 0.7%. The results are shown in Table 1. That is, it was shown that by coexisting with the antioxidant hexanol, high water permeability and β 2 -microglobulin removal performance can be achieved while achieving platelet adhesion inhibition even when the VA64 concentration is reduced.
(Example 6)
A vinyl pyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64) was used in the same manner as in Example 2 except that a mixed aqueous solution of 0.0005% by weight and ethanol 0.1% by weight was used. It was. The oxygen concentration in the module was 0.7%. The results are shown in Table 1.
(Example 7)
The same operation as in Example 2 was performed except that a 0.01% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (5/5) copolymer (manufactured by BASF) was used. The oxygen concentration in the module was 0.7%. When XPS measurement was performed on the inner surface and the outer surface of the hollow fiber membrane, the amount of carbon derived from the ester group was 5.2 (number of atoms%) on the inner surface and 2.2 (number of atoms%) on the outer surface. The other results are shown in Table 1. While achieving high water permeability and β 2 -microglobulin removal performance while achieving platelet adhesion inhibition, 2.2 (number of atoms%) of ester groups were detected on the outer surface. Compared to 4, the water permeability was slightly lower.
(Example 8)
A 60 vol% methanol aqueous solution of 0.008% by weight polyvinyl acetate was passed from the blood side inlet (Bi) of the hollow fiber membrane module 1 to the blood side outlet (Bo) at 500 mL / min for 1 minute. Next, after passing through the blood side inlet (Bi) through the dialysate side inlet (Di) at 500 mL / min for 1 minute, pure water was passed in the same manner as above to replace methanol. Next, the filling liquid was pushed out from the dialysate side to the blood side with compressed air of 100 kPa. Thereafter, the filling solution on the blood side was blown to maintain the aqueous solution only in the hollow fiber membrane. Further, each of the dialysis solution side and the blood side was blown with nitrogen for 1 minute each, and the inside of the module was replaced with nitrogen, and then the module was irradiated with 25 kGy of γ rays. The oxygen concentration in the module was 0.6%. The hollow fiber of the module was cut out and a platelet adhesion test was performed . Due to the presence of a large amount of polyvinyl acetate on the inner surface of the hollow fiber membrane, the water permeability of the hollow fiber membrane was slightly low, but exhibited high platelet adhesion inhibitory properties.
(Comparative Example 1)
The same operation as in Example 2 was performed except that water was used. The oxygen concentration in the module was 0.7%. In addition, although the ester group unit is not included, the value of A CO / A CC is slightly output because noise is picked up. As a result of evaluating the residual blood performance of the module, there were as many as 35 residual blood threads. When XPS measurement was performed on the inner surface and the outer surface of the hollow fiber membrane, the amount of carbon derived from the ester group was not detected on both the inner surface and the outer surface. The results of other various tests are shown in Table 1. That is, it was a membrane to which platelets adhered.
(Comparative Example 2)
A mixed aqueous solution of 0.001% by weight of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64) and 0.1% by weight of ethanol was used. The same operation as Example 2 was performed except nitrogen substitution. The oxygen concentration in the module was 19%.
該中空糸膜モジュールについて、親水性ポリマーの溶出量を測定したところ、2.5mg/m2であった。さらに、残血性の評価を行った結果、残血糸は30本と多かった。その他の各種試験を行った結果を表1に示した。酸素が存在することで、酢酸ビニルユニットの分解が進行したことが原因と推察される。
(比較例3)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.0003重量%とエタノール0.1重量%の混合水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.9%であった。結果は表1の通りであった。
(比較例4)
ポリビニルピロリドン(BASF社製)K90 0.1重量%とエタノール0.1重量%の混合水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.9%であった。該モジュールについて、残血性の評価を行った結果、残血糸は37本と多かった。その他の結果は表1の通りであった。すなわち、中空糸膜内表面の親水性ホモポリマー量を上げただけでは、血小板付着を抑制できなかった。
(比較例5,6)
それぞれポリ酢酸ビニル(PVAc)0.01重量%水溶液、ポリビニルアルコール(ケン化度98%、分子量1万)0.001重量%水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.9%であった。結果は表1の通りであった。
(比較例7)
ビニルピロリドン/スチレン(9/1)共重合体(ISP社)0.01重量%水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.9%であった。結果は表1の通りであった。すなわち、親水性のビニルピロリドンと疎水性のスチレンの共重合体を用いただけでは血小板付着を抑制できず、エステル基が重要であることがわかった。
下記比較例8〜10においては中空糸膜モジュール2を用いた。
(比較例8)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.01重量%水溶液を中空糸膜モジュール2の血液側入口(Bi)から血液側出口(Bo)に500mL/minで1分間通液した。次に血液側入口(Bi)から透析液側入口(Di)に500mL/minで1分間通液することで、中空糸膜の内表面にVA64を集積させた。この時の中空糸膜内部に入り込んだVA64を、内表面により集積させるために、100kPaの圧縮空気で透析液側から血液側へ充填液を押しだした。この後、血液側の充填液をブローし、中空糸膜のみに水溶液が保持された状態にした。さらに窒素で透析液側、血液側それぞれを各1分間ブローし、モジュール内を窒素で置換した後、該モジュールに25kGyのγ線を照射した。モジュール内の酸素濃度は0.8%であった。該モジュールの中空糸を切り出し、血小板付着試験を行った。結果は表2の通りであった。また、後述の比較例10に比べて透水性が向上しているのは、ポリスルホンのみからなる疎水性の強い膜だったものに対して、VA64により親水性が付与されたためと考えられる。
(比較例9)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(6/4)共重合体(BASF社製、VA64)0.001重量%水溶液とエタノール0.1重量%の混合水溶液を用いた以外は、比較例8と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.9%であった。結果は表2の通りであった。
(比較例10)
水を用いた以外は、比較例8と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.8%であった。結果は表2の通りであった。
下記実施例9および比較例11,12においては中空糸膜モジュール3を用いた。
(実施例9)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(5/5)共重合体(BASF社製、VA55)0.001重量%水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.9%であった。結果は表3の通りであった。
(比較例11)
ポリエチレングリコール(分子量5万)0.01重量%水溶液を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.9%であった。結果は表3の通りであった。
(比較例12)
水を用いた以外は、実施例2と同様の操作を行った。モジュール内の酸素濃度は0.8%であった。結果は表3の通りであった。
下記の実施例10よび比較例13については、注入液へのエステル基含有ポリマーの添加の比較(中空糸膜4,5)を行った。
(実施例10)
プラスチック管に中空糸膜4を36本通し、両端を接着剤で固定した有効長100mmのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。中空糸膜の内部および外側の水を圧空ブローにて抜き出した後、25kGyのγ線を照射した。γ線照射後、純水にて十分に洗浄した後、各種試験を行った。なお、中空糸膜の性能としては、以下の方法で、β2−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。すなわち、濃度が5mg/Lになるように、β2−ミクログロブリンを37℃の牛血清に加えた。これを前記ミニモジュールの血液側に1mL/minで流し、透析液側に37℃の生理食塩液を20mL/minで流した。2時間循環させた後、血液側の牛血清と、透析液側の生理食塩液を全量回収してエスアールエル(株)に分析を依頼し、β2−ミクログロブリンの濃度を測定した。測定結果から1.8m2に換算したクリアランスを算出した。ミニモジュールでのβ2−ミクログロブリンのクリアランス測定は、実験毎の数値のばらつきがあるため、実験数を3回とし、平均値を採用した。数値は小数点第1位を四捨五入して計算した。その他の結果は表4の通りであった。
(比較例13)
プラスチック管に中空糸膜5を36本通し、実施例10と同様の操作を行い、得られた中空糸膜についても、同様の評価を行った。結果は表4の通りであった。すなわち、血小板がよく付着する表面であり、β2−ミクログロブリン除去性能も実施例12よりも低かった。
With respect to the hollow fiber membrane module, the elution amount of the hydrophilic polymer was measured and found to be 2.5 mg / m 2 . Furthermore, as a result of evaluation of residual blood properties, there were as many as 30 residual blood threads. The results of other various tests are shown in Table 1. It is assumed that the decomposition of the vinyl acetate unit progressed due to the presence of oxygen.
(Comparative Example 3)
A vinyl pyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64) was used in the same manner as in Example 2 except that a mixed aqueous solution of 0.0003 wt% and ethanol 0.1 wt% was used. It was. The oxygen concentration in the module was 0.9%. The results are shown in Table 1.
(Comparative Example 4)
The same operation as in Example 2 was performed except that a mixed aqueous solution of 0.1% by weight of polyvinylpyrrolidone (manufactured by BASF) K90 and 0.1% by weight of ethanol was used. The oxygen concentration in the module was 0.9%. As a result of evaluating residual blood properties of the module, there were as many as 37 residual blood threads. The other results are shown in Table 1. That is, platelet adhesion could not be suppressed only by increasing the amount of the hydrophilic homopolymer on the inner surface of the hollow fiber membrane.
(Comparative Examples 5 and 6)
The same operation as in Example 2 was carried out except that a polyvinyl acetate (PVAc) 0.01 wt% aqueous solution and a polyvinyl alcohol (saponification degree 98%, molecular weight 10,000) 0.001 wt% aqueous solution were used. The oxygen concentration in the module was 0.9%. The results are shown in Table 1.
(Comparative Example 7)
The same operation as in Example 2 was performed except that a 0.01% by weight aqueous solution of vinylpyrrolidone / styrene (9/1) copolymer (ISP) was used. The oxygen concentration in the module was 0.9%. The results are shown in Table 1. That is, it was found that platelet adhesion could not be suppressed only by using a copolymer of hydrophilic vinylpyrrolidone and hydrophobic styrene, and ester groups were important.
In the following Comparative Examples 8 to 10 , the hollow
( Comparative Example 8 )
A vinyl pyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (BASF, VA64) 0.01 wt% aqueous solution of 500 mL / min from the blood side inlet (Bi) to the blood side outlet (Bo) of the hollow
( Comparative Example 9 )
A vinyl pyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (VASF, VA64) was operated in the same manner as in Comparative Example 8 except that a 0.001% by weight aqueous solution and ethanol 0.1% by weight mixed aqueous solution were used. went. The oxygen concentration in the module was 0.9%. The results are shown in Table 2.
(Comparative Example 10 )
The same operation as in Comparative Example 8 was performed except that water was used. The oxygen concentration in the module was 0.8%. The results are shown in Table 2.
In the following Example 9 and Comparative Examples 11 and 12 , the hollow fiber membrane module 3 was used.
(Example 9 )
The same operation as in Example 2 was performed, except that a 0.001 wt% aqueous solution of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (5/5) copolymer (VA55, VA55) was used. The oxygen concentration in the module was 0.9%. The results are shown in Table 3.
(Comparative Example 11 )
The same operation as in Example 2 was performed except that a 0.01% by weight aqueous solution of polyethylene glycol (molecular weight: 50,000) was used. The oxygen concentration in the module was 0.9%. The results are shown in Table 3.
(Comparative Example 12 )
The same operation as in Example 2 was performed except that water was used. The oxygen concentration in the module was 0.8%. The results are shown in Table 3.
For Example 10 and Comparative Example 13 below, the comparison of the addition of the ester group-containing polymer to the injection solution (hollow fiber membranes 4 and 5) was performed.
(Example 10 )
A plastic tube mini-module having an effective length of 100 mm, in which 36 hollow fiber membranes 4 were passed through a plastic tube and both ends were fixed with an adhesive, was thoroughly washed with pure water. The water inside and outside the hollow fiber membrane was extracted by compressed air blow, and then irradiated with 25 kGy of γ rays. After the γ-ray irradiation, various tests were performed after thoroughly washing with pure water. As the performance of the hollow fiber membrane, the clearance of β 2 -microglobulin was measured by the following method. That is, β 2 -microglobulin was added to 37 ° C. bovine serum so that the concentration was 5 mg / L. This was flowed to the blood side of the minimodule at 1 mL / min, and 37 ° C. physiological saline was flowed to the dialysate side at 20 mL / min. After circulating for 2 hours, the bovine serum on the blood side and the physiological saline on the dialysate side were collected in full volume and requested to SRL for analysis, and the concentration of β 2 -microglobulin was measured. The clearance converted to 1.8 m 2 was calculated from the measurement result. Since the clearance of β 2 -microglobulin in the mini-module has a variation in numerical values for each experiment, the number of experiments was set to 3 times and an average value was adopted. The numerical value was calculated by rounding off the first decimal place. The other results are shown in Table 4.
(Comparative Example 13 )
36 hollow fiber membranes 5 were passed through a plastic tube, the same operation as in Example 10 was performed, and the obtained hollow fiber membranes were also evaluated in the same manner. The results are shown in Table 4. That is, it was a surface to which platelets adhered well, and the β 2 -microglobulin removal performance was also lower than that of Example 12.
下記の実施例11および比較例14は、クロロアセトアミドメチル化ポリスルホン(CAMPS)含有中空糸膜(中空糸膜6)を用いた。
(実施例11)
アリルアミン塩酸塩47gをメタノール110gに溶解させ、酢酸ビニル103gを添加した。さらに、重合開始剤として、アゾビスイソブチロニトリル41gを添加した後、60℃に加熱し、24時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル41gを追添し、さらに60℃で24時間反応させた。重合反応終了時、残存モノマーと単独重合体を除去し、アリルアミン塩酸塩−酢酸ビニル共重合体を得た。元素分析により、共重合体中のアリルアミン含有量は28モル%と計算された。
In Example 11 and Comparative Example 14 below, a hollow fiber membrane (hollow fiber membrane 6) containing chloroacetamidomethylated polysulfone (CAMPS) was used.
(Example 11 )
47 g of allylamine hydrochloride was dissolved in 110 g of methanol, and 103 g of vinyl acetate was added. Furthermore, after adding 41 g of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator, the mixture was heated to 60 ° C. and reacted for 24 hours, and then 41 g of azobisisobutyronitrile was added, and further at 60 ° C. for 24 hours. Reacted. At the end of the polymerization reaction, the residual monomer and homopolymer were removed to obtain an allylamine hydrochloride-vinyl acetate copolymer. By elemental analysis, the allylamine content in the copolymer was calculated to be 28 mol%.
プラスチック管にクロロアセトアミドメチル化ポリスルホン(CAMPS)含有中空糸膜(中空糸膜6)を36本通し、両端を接着剤で固定した有効長100mmのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。次に、クロロアセトアミドメチル基とアミノ基は容易に反応が進行するので、上記で得たアリルアミン/酢酸ビニル共重合体を、主として中空糸膜の内表面に固定化することを行った。すなわち、中空糸膜の内側と外側に充填された水を抜き出した後、アリルアミン/酢酸ビニル共重合体5重量%の60重量%イソプロパノール水溶液(pH9.0に調整)を、中空糸膜モジュールの内側だけに通液し、室温で1時間放置して反応させた。反応後、60重量%イソプロパノール水溶液で未反応のアリルアミン/酢酸ビニル共重合体を洗浄後、純水で洗浄、置換した。該中空糸膜について、各種試験を行った。 A 36 mm hollow fiber membrane (hollow fiber membrane 6) containing chloroacetamidomethylated polysulfone (CAMPS) was passed through a plastic tube, and a plastic tube mini-module with an effective length of 100 mm was fixed with both ends fixed with adhesive. Washed. Next, since the reaction between the chloroacetamidomethyl group and the amino group easily proceeds, the allylamine / vinyl acetate copolymer obtained above was mainly immobilized on the inner surface of the hollow fiber membrane. That is, after the water filled inside and outside the hollow fiber membrane was extracted, a 60% by weight isopropanol aqueous solution of 5% by weight of allylamine / vinyl acetate copolymer (adjusted to pH 9.0) was added to the inside of the hollow fiber membrane module. And allowed to react at room temperature for 1 hour. After the reaction, the unreacted allylamine / vinyl acetate copolymer was washed with a 60% by weight aqueous isopropanol solution, and then washed and replaced with pure water. Various tests were performed on the hollow fiber membrane.
中空糸膜の性能としては、実施例10と同様にしてβ2−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。結果は表5の通りであった。
(比較例14)
プラスチック管にCAMPS含有中空糸膜(中空糸膜6)を36本通し、両端を接着剤で固定した有効長100mmのプラスチック管モジュールを作製し、純水で十分に洗浄した。次に、60重量%イソプロパノール水溶液(pH9.0に調整)を、中空糸膜モジュールの内側だけに通液し、室温で1時間静置させた。その後、純水で洗浄、置換した。該中空糸膜について、各種試験を行った。
As the performance of the hollow fiber membrane, the clearance of β 2 -microglobulin was measured in the same manner as in Example 10 . The results are shown in Table 5.
(Comparative Example 14 )
A plastic tube module having an effective length of 100 mm was prepared by passing 36 CAMPS-containing hollow fiber membranes (hollow fiber membranes 6) through a plastic tube and fixed at both ends with an adhesive, and thoroughly washed with pure water. Next, a 60 wt% aqueous isopropanol solution (adjusted to pH 9.0) was passed through only the inside of the hollow fiber membrane module and allowed to stand at room temperature for 1 hour. Thereafter, it was washed and replaced with pure water. Various tests were performed on the hollow fiber membrane.
中空糸膜の性能としては、実施例10と同様にしてβ2−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。結果は表5の通りであった。
As the performance of the hollow fiber membrane, the clearance of β 2 -microglobulin was measured in the same manner as in Example 10 . The results are shown in Table 5.
下記の実施例12においては中空糸膜7を、比較例15においては中空糸膜8を用いた。
(実施例12)
プラスチック管に中空糸膜7を36本通し、両端を接着剤で固定した有効長100mmのプラスチック管ミニモジュールを作製し、純水で十分に洗浄し、グリセリンを除去した。中空糸膜の内部および外側の水を圧空ブローにて抜き出した後、25kGyのγ線を照射した。γ線照射後、純水にて十分に洗浄した後、各種試験を行った。
In the following Example 12 , the hollow fiber membrane 7 was used, and in the Comparative Example 15 , the hollow fiber membrane 8 was used.
(Example 12 )
A plastic tube mini-module with an effective length of 100 mm, in which 36 hollow fiber membranes 7 were passed through a plastic tube and both ends were fixed with an adhesive, was thoroughly washed with pure water to remove glycerin. The water inside and outside the hollow fiber membrane was extracted by compressed air blow, and then irradiated with 25 kGy of γ rays. After the γ-ray irradiation, various tests were performed after thoroughly washing with pure water.
中空糸膜の性能としては、実施例9と同様にしてβ2−ミクログロブリンのクリアランスを測定した。結果は表6の通りであった。
(比較例15)
プラスチック管に中空糸膜8を36本通し、実施例12と同様の操作を行い、得られた中空糸膜についても、同様の評価を行った。結果は表6の通りであった。すなわち、血小板がよく付着する表面であり、β2−ミクログロブリン除去性能は実施例12におけるより低かった。これは、膜内表面のVA64存在分布にばらつきがあり、効果的に血小板の付着を抑制できない一方で、膜厚部分に対しては、多量のVA64が存在し、透水性が低くなってしまったためと考えられる。なお、該中空糸膜について、γ線を照射しなかった場合のACO/ACCは0.01、ACO/ACCが0.001以下の割合は15%であった。血小板付着数は60(個/4.3×103μm)であり、血小板の付着を十分に抑制できていなかった。
As the performance of the hollow fiber membrane, the clearance of β 2 -microglobulin was measured in the same manner as in Example 9 . The results are shown in Table 6.
(Comparative Example 15 )
36 hollow fiber membranes 8 were passed through a plastic tube, and the same operation as in Example 12 was performed. The obtained hollow fiber membranes were also evaluated in the same manner. The results are shown in Table 6. That is, it was a surface to which platelets adhered well, and the β 2 -microglobulin removal performance was lower than in Example 12 . This is because the distribution of the presence of VA64 on the inner surface of the film varies and the platelet adhesion cannot be effectively suppressed. On the other hand, a large amount of VA64 is present in the film thickness portion, resulting in low water permeability. it is conceivable that. As for the hollow fiber membrane, A CO / A CC when not irradiated with γ-rays 0.01, A CO / A CC proportion of 0.001 or less was 15%. The number of platelet adhesion was 60 (pieces / 4.3 × 10 3 μm), and platelet adhesion could not be sufficiently suppressed.
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