JP6036882B2 - Separation membrane, separation membrane module, method for producing separation membrane, and method for producing separation membrane module - Google Patents

Separation membrane, separation membrane module, method for producing separation membrane, and method for producing separation membrane module Download PDF

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Description

本発明は、(A)疎水性ユニットのみからなる高分子、(B)親水性ユニットのみからなる高分子、(C)水溶性ユニットと親水性ユニットからなる共重合体高分子の少なくとも3成分から構成される分離膜および、その分離膜モジュールの製造方法に関する。本発明は、高い分離性能を維持したまま、血液適合性や、タンパク質や有機物の非付着、膜成分の非溶出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、タンパク質の高い分離性能を保持しつつ、血液適合性や、タンパク質や血小板の非付着、膜成分の非溶出が要求される。また、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、有機物の高い分離性能を維持しながら、タンパク質や有機物の非付着、膜成分の非溶出が要求される。したがって、かかる分野において本発明の分離膜および、分離膜モジュールの製造方法が好適に用いられる。
The present invention comprises at least three components: (A) a polymer composed solely of hydrophobic units , (B) a polymer composed solely of hydrophilic units, and (C) a copolymer polymer composed of water-soluble units and hydrophilic units. The present invention relates to a separation membrane and a method for manufacturing the separation membrane module. The present invention is suitably used for applications that require blood compatibility, non-adhesion of proteins and organic substances, and non-elution of membrane components while maintaining high separation performance. For example, a separation membrane for blood purification requires blood compatibility, non-adhesion of proteins and platelets, and non-elution of membrane components while maintaining high protein separation performance. In addition, membranes for water purifiers, water purification membranes, sewage purification membranes, reverse osmosis membranes, membranes for biological component separation, etc., while maintaining high separation performance of organic substances, non-adhesion of proteins and organic substances, non-elution of membrane components Is required. Therefore, in this field, the separation membrane and the method for producing a separation membrane module of the present invention are preferably used.

血液と接触する血液浄化用分離膜においては、タンパク質や血小板が付着することが分離膜の性能低下や生体反応を引き起こす原因となり、深刻な問題となり得る。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分離膜の性能低下を引き起こす。かかる問題に対して、分離膜を親水化することによる解決が試みられており、様々な検討がなされている。
例えば、製膜原液の段階でポリスルホン系高分子に親水性高分子の単独重合体であるポリビニルピロリドンを混合させて成形することにより、膜に親水性を与えて汚れを抑制する方法(特許文献1)が開示されている。しかしながら、この方法では、基材となる高分子と相溶性のある高分子に限定されることや、膜表面の親水性が充分でないため、製膜原液中の親水性高分子の単独重合体の量を多くする必要があること、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。
In separation membranes for blood purification that come into contact with blood, the adhesion of proteins and platelets can cause serious degradation of the performance of the separation membrane and cause biological reactions. Moreover, also in water treatment membranes, such as a water purifier, adhesion of protein or organic substance causes the performance fall of a separation membrane. To solve this problem, attempts have been made to make the separation membrane hydrophilic, and various studies have been made.
For example, a method of suppressing contamination by imparting hydrophilicity to a membrane by mixing polyvinyl pyrrolidone, which is a homopolymer of a hydrophilic polymer, with a polysulfone polymer at the stage of forming a membrane solution (Patent Document 1). ) Is disclosed. However, this method is limited to a polymer that is compatible with the base polymer, and the hydrophilicity of the membrane surface is not sufficient. There are constraints such as the need to increase the amount and the need to study the optimal stock solution composition according to the intended use of the material.

一方で、製膜の工程中で放射線または熱により、水に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、ポリスルホン系高分子の分離膜に対して、ポリビニルピロリドンなどの親水性高分子単独重合体の溶液を接触させた後、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、上記方法によれば製膜原液の段階で混合するよりも血液適合性が良好であるものの、ポリビニルピロリドンなどの親水性高分子単独重合体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が困難であり、また、分離膜からの溶出物が増大してしまうことがある。
そこで、ある範囲のケン化度をもつ、親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子であるポリビニルアルコールの水溶液をポリスルホン系分離膜と接触させて、ポリスルホン系高分子とポリビニルアルコールの酢酸ビニルなどと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。この方法によりタンパク質や血小板の付着抑制効果は上昇するが、これらの分離膜は、性能低下を起こすことがわかった。該文献において、分離膜のタンパク質付着抑制効果は、親水性高分子の親水性と疎水性のバランスにあると述べられているのみであり、詳細については記載されていない。
また、製膜原液にポリスルホン系高分子と、ポリビニルピロリドンとポリスチレンからなるグラフトコポリマーまたは/およびブロックコポリマーを溶解させて分離膜を製造する方法(特許文献5)が開示されている。しかしながら、これらの分離膜は疎水性ユニットの種類が最適ではないため、血液適合性の点で好ましくない。
また、ポリスルホン系高分子の分離膜に、親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体であるポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートと、その他の1種類以上の添加成分を付着させることにより、親水性を付与した分離膜を製造する方法(特許文献6)が開示されている。特許文献6で開示されている添加成分としては、親水性高分子であるポリビニルピロリドンや、親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子であるポリビニルアルコール、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体などが挙げられている。これらの方法により分離膜の親水性が向上するが、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテートは、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満であるため、親水性と疎水性のバランスが最適ではなく、好ましくない。
On the other hand, a method of introducing a hydrophilic component such as polyvinylpyrrolidone that is insolubilized in water by radiation or heat during the film forming process (Patent Document 2), or a polyvinylsulfuridone for a separation membrane of a polysulfone polymer A method of forming a coating layer insolubilized by radiation crosslinking after contacting a hydrophilic polymer homopolymer solution (Patent Document 3) is disclosed. However, according to the above method, although the blood compatibility is better than mixing at the film-forming stock solution stage, the hydrophilic polymer homopolymer such as polyvinylpyrrolidone and the polysulfone polymer have weak intermolecular interaction. For this reason, it is difficult to form a coating layer, and the effluent from the separation membrane may increase.
Therefore, an aqueous solution of polyvinyl alcohol, which is a copolymer polymer composed of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit, having a degree of saponification within a certain range is brought into contact with a polysulfone separation membrane, so that the polysulfone polymer and vinyl acetate of polyvinyl alcohol are contacted. A method of efficiently forming a coating layer on the surface of a membrane by hydrophobic interaction with the above (Patent Document 4) is disclosed. Although this method increases the protein and platelet adhesion inhibitory effect, it has been found that these separation membranes cause performance degradation. In this document, the protein adhesion suppressing effect of the separation membrane is only described as having a balance between hydrophilicity and hydrophobicity of the hydrophilic polymer, and details are not described.
Also disclosed is a method for producing a separation membrane by dissolving a polysulfone polymer and a graft copolymer or / and block copolymer made of polyvinylpyrrolidone and polystyrene in a membrane forming stock solution (Patent Document 5). However, these separation membranes are not preferable in terms of blood compatibility because the type of hydrophobic unit is not optimal.
In addition, hydrophilicity was imparted to the polysulfone polymer separation membrane by attaching polyvinyl acetal diethylaminoacetate, which is a copolymer comprising a hydrophilic unit and a hydrophobic unit, and one or more additional components. A method of manufacturing a separation membrane (Patent Document 6) is disclosed. Examples of the additive component disclosed in Patent Document 6 include polyvinylpyrrolidone which is a hydrophilic polymer, polyvinyl alcohol which is a copolymer polymer composed of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit, and a vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer. Is listed. Although the hydrophilicity of the separation membrane is improved by these methods, polyvinyl acetal diethylaminoacetate has a solubility in pure water at 20 ° C. of less than 1 g / 100 g, so the balance between hydrophilicity and hydrophobicity is not optimal and is not preferable. .

つまり、高い分離性能を維持したまま、血液適合性や、タンパク質や有機物の付着抑制、膜成分からの溶出物の低減が同時に達成される分離膜の製造方法は未だ確立されていない。   That is, a separation membrane production method that achieves blood compatibility, suppression of protein and organic matter adhesion, and reduction of eluate from membrane components while maintaining high separation performance has not yet been established.

特公平2−18695号公報Japanese Patent Publication No. 2-18695 特公平8−9668号公報Japanese Patent Publication No.8-9668 特開平6−238139号公報JP-A-6-238139 特開2006−198611号公報JP 2006-198611 A 特再1997/13575号公報Japanese Patent Publication No. 1997/13575 特開平8−131791号公報JP-A-8-131791

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、高い分離性能を維持したまま、血液適合性や、タンパク質や有機物の付着抑制、膜成分からの溶出物の低減が同時に達成される分離膜および、その分離膜モジュールに到達した。これらは、下記の1〜15の構成によって達成される。
1.(A)疎水ユニットのみからなる性高分子、(B)親水性ユニットのみからなる高分子、および、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子、の少なくとも3成分から構成され、
前記(A)は、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満であり、
前記(B)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上であり、
前記(C)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、かつ照射線量が25kGyでのγ線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下であり、
前記(B)および(C)の存在比率は、5重量%以下であり、
前記(C)は、上面または下面に5重量%以上存在している、分離膜。
2.前記(A)からなるフィルムに対して、前記(C)を水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下であることを特徴とする前記1に記載の分離膜。
.前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下かつ、透水性が150mL/hr/m/mmHg以上、900mL/hr/m/mmHg以下であることを特徴とする前記1または2に記載の分離膜。
.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記1〜のいずれかに記載の分離膜。
.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記1〜のいずれかに記載の分離膜。
.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記1〜のいずれかに記載の分離膜。
.前記分離膜が血液浄化用途に用いられることを特徴とする前記1〜のいずれかに記載の分離膜。
.前記1〜のいずれかに記載の分離膜が内蔵されたことを特徴とする分離膜モジュール。
.(A)下記(a)を満たす疎水性ユニットのみからなる高分子と、(B)下記(b)を満たす親水性ユニットのみからなる高分子と、からなる分離膜に、(C)下記(c)を満たす親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子溶液、を接触させた後、高エネルギー線を照射することを特徴とする分離膜の製造方法。
(a)20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満
(b)ガラス転移点が90℃以上、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上
(c)ガラス転移点が90℃以上、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、かつ、照射線量が25kGyでのγ線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下
10.前記(C)の溶液を20℃以上、60℃以下で接触させることを特徴とする前記記載の分離膜の製造方法。
11.前記(C)の溶液を、分離膜に接触させた後、前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下となるまで除去する工程を有することを特徴とする前記9または10に記載の分離膜の製造方法。
12.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記9〜11のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
13.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記9〜12のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
14.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記9〜13のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
15.前記9〜14のいずれかに記載の分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュールの製造方法。
As a result of diligent investigations to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have simultaneously achieved blood compatibility, suppression of protein and organic matter adhesion, and reduction of eluate from membrane components while maintaining high separation performance. The separation membrane and the separation membrane module . These are achieved by the following configurations 1 to 15 .
1. (A) a sex polymer composed only of hydrophobic units , (B) a polymer composed only of hydrophilic units, and (C) a copolymer polymer composed of hydrophilic units and hydrophobic units. ,
(A) has a solubility in pure water at 20 ° C. of less than 1 g / 100 g,
The glass transition point of (B) is 90 ° C. or higher, and the solubility in pure water at 20 ° C. is 10 g / 100 g or higher,
The glass transition point of (C) is 90 ° C. or higher, the solubility in pure water at 20 ° C. is 1 g / 100 g or higher , and the gelation concentration by γ-ray irradiation at an irradiation dose of 25 kGy is 2.0% by weight. And
The abundance ratio of (B) and (C) is 5% by weight or less,
Said (C) is a separation membrane which exists 5weight% or more in an upper surface or a lower surface.
2. When the amount of adsorption when the (C) is brought into contact with the film (A) in water is Aw and the amount of adsorption when the film is brought into contact with a 20 wt% acetonitrile mixed solution is Aa, Aa 2. The separation membrane as described in 1 above, wherein / Aw is 0.95 or less.
3 . The 600 wt%抱液of 10 wt% or more of the separation membrane below and water permeability 150mL / hr / m 2 / mmHg or more, the one or equal to or less than 900mL / hr / m 2 / mmHg 2. The separation membrane according to 2 .
4 . 4. The separation membrane according to any one of 1 to 3 , wherein (A) is a polysulfone polymer.
5 . 5. The separation membrane according to any one of 1 to 4 , wherein (B) is polyvinyl pyrrolidone and / or polyethylene glycol.
6 . Any one of 1 to 5 above, wherein the hydrophilic unit (C) is vinyl pyrrolidone and / or ethylene glycol, and the hydrophobic unit (C) is vinyl acetate and / or vinyl caprolactam. The separation membrane described.
7 . The separation membrane according to any one of 1 to 6 , wherein the separation membrane is used for blood purification.
8 . 8. A separation membrane module comprising the separation membrane according to any one of 1 to 7 above.
9 . (A) and a polymer composed only of hydrophobic units satisfies the following (a), (B) and a polymer composed only of hydrophilic units satisfies the following (b), the separation membrane composed of, (C) below (c copolymer polymer solution comprising a hydrophilic unit and a hydrophobic unit satisfying), after contacting the method for producing a separation membrane, which comprises irradiating the high energy beam.
(A) Solubility in pure water at 20 ° C. is less than 1 g / 100 g
(B) The glass transition point is 90 ° C. or higher and the solubility in pure water at 20 ° C. is 10 g / 100 g or higher.
(C) The glass transition point is 90 ° C. or higher, the solubility in pure water at 20 ° C. is 1 g / 100 g or more, and the gelation concentration by irradiation with γ rays at an irradiation dose of 25 kGy is 2.0 wt% or less
10 . 10. The method for producing a separation membrane according to 9, wherein the solution of (C) is contacted at 20 ° C. or more and 60 ° C. or less.
11 . (9) The method according to ( 9) or (10) above, further comprising the step of removing the solution of (C) after contacting the separation membrane until the liquid retention rate of the separation membrane is 10 wt% or more and 600 wt% or less. The manufacturing method of the separation membrane of description.
12 . The method for producing a separation membrane according to any one of 9 to 11 , wherein (A) is a polysulfone polymer.
13 . Said (B) is polyvinylpyrrolidone and / or polyethyleneglycol, The manufacturing method of the separation membrane in any one of said 9-12 characterized by the above-mentioned.
14 . Any of 9 to 13 above, wherein the hydrophilic unit (C) is vinyl pyrrolidone and / or ethylene glycol, and the hydrophobic unit (C) is vinyl acetate and / or vinyl caprolactam. The manufacturing method of the separation membrane of description.
15 . 15. A method for producing a separation membrane module comprising the separation membrane according to any one of 9 to 14 above.

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、高い分離性能を維持したまま、血液適合性や、タンパク質や有機物の付着抑制、膜成分からの溶出物の低減が同時に達成される分離膜および、その分離膜モジュールは、下記の1〜16の構成によって達成される。
1.(A)疎水性高分子、(B)親水性ユニットのみからなる高分子、および、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子、の少なくとも3成分から構成され、
前記(B)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上であり、
前記(C)のガラス転移点が90℃以上であり、かつ、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上であり、
前記(B)および(C)の存在比率は、5重量%以下であり、
前記(C)は、上面または下面に5重量%以上存在している、分離膜。
2.前記(A)からなるフィルムに対して、前記(C)を水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下であることを特徴とする前記1に記載の分離膜。
3.前記(B)および(C)が、併せて分離膜全体の5重量%以下であり、(C)が、分離膜のいずれかの表面に5重量%以上存在することを特徴とする前記1または2に記載の分離膜。
4.前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下かつ、透水性が150mL/hr/m2/mmHg以上、900mL/hr/m/mmHg以下であることを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載の分離膜。
5.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記1〜4のいずれかに記載の分離膜。
6.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記1〜5のいずれかに記載の分離膜。
7.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載の分離膜。
8.前記分離膜が血液浄化用途に用いられることを特徴とする前記1〜7のいずれかに記載の分離膜。
9.前記1〜8のいずれかに記載の分離膜が内蔵されたことを特徴とする分離膜モジュール。
10.(A)疎水性高分子と、(B)親水性ユニットのみからなる高分子と、からなる分離膜に、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子溶液、を接触させた後、高エネルギー線を照射することを特徴とする分離膜の製造方法。
11.前記(C)の溶液を20℃以上、60℃以下で接触させることを特徴とする前記10に記載の分離膜の製造方法。
12.前記(C)の溶液を、分離膜に接触させた後、前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下となるまで除去する工程を有することを特徴とする前記10または11に記載の分離膜の製造方法。
13.前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする前記10〜12のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
14.前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする前記10〜13のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
15.前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする前記10〜14のいずれかに記載の分離膜の製造方法。
16.前記10〜15のいずれかに記載の分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュールの製造方法。
As a result of diligent investigations to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have simultaneously achieved blood compatibility, suppression of protein and organic matter adhesion, and reduction of eluate from membrane components while maintaining high separation performance. The separation membrane and the separation membrane module are achieved by the following configurations 1 to 16.
1. (A) a hydrophobic polymer, (B) a polymer composed only of a hydrophilic unit, and (C) a copolymer polymer composed of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit.
The glass transition point of (B) is 90 ° C. or higher, and the solubility in pure water at 20 ° C. is 10 g / 100 g or higher,
The glass transition point of (C) is 90 ° C. or higher, and the solubility in pure water at 20 ° C. is 1 g / 100 g or higher,
The abundance ratio of (B) and (C) is 5% by weight or less,
Said (C) is a separation membrane which exists 5weight% or more in an upper surface or a lower surface.
2. When the amount of adsorption when the (C) is brought into contact with the film (A) in water is Aw and the amount of adsorption when the film is brought into contact with a 20 wt% acetonitrile mixed solution is Aa, Aa 2. The separation membrane as described in 1 above, wherein / Aw is 0.95 or less.
3. (1) or (2), wherein (B) and (C) are 5% by weight or less of the entire separation membrane, and (C) is present at 5% by weight or more on any surface of the separation membrane. 2. The separation membrane according to 2.
4). The above-mentioned 1-3, wherein the separation membrane has a liquid retention of 10% by weight to 600% by weight and a water permeability of 150 mL / hr / m 2 / mmHg or more and 900 mL / hr / m 2 / mmHg or less. The separation membrane according to any one of the above.
5. 5. The separation membrane according to any one of 1 to 4, wherein (A) is a polysulfone polymer.
6). 6. The separation membrane according to any one of 1 to 5, wherein (B) is polyvinyl pyrrolidone and / or polyethylene glycol.
7). Any one of 1 to 6 above, wherein the hydrophilic unit (C) is vinyl pyrrolidone and / or ethylene glycol, and the hydrophobic unit (C) is vinyl acetate and / or vinyl caprolactam. The separation membrane described.
8). 8. The separation membrane according to any one of 1 to 7, wherein the separation membrane is used for blood purification.
9. A separation membrane module comprising the separation membrane according to any one of 1 to 8 above.
10. (C) A copolymer polymer solution consisting of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit was brought into contact with a separation membrane consisting of (A) a hydrophobic polymer and (B) a polymer consisting only of a hydrophilic unit. Then, the manufacturing method of the separation membrane characterized by irradiating a high energy ray.
11. 11. The method for producing a separation membrane as described in 10 above, wherein the solution of (C) is contacted at 20 ° C. or more and 60 ° C. or less.
12 (10) The method according to (10) or (11) above, further comprising the step of removing the solution of (C) after contacting the separation membrane until the liquid retention rate of the separation membrane is 10 wt% or more and 600 wt% or less. The manufacturing method of the separation membrane of description.
13. Said (A) is polysulfone type polymer | macromolecule, The manufacturing method of the separation membrane in any one of said 10-12 characterized by the above-mentioned.
14 Said (B) is polyvinylpyrrolidone and / or polyethyleneglycol, The manufacturing method of the separation membrane in any one of said 10-13 characterized by the above-mentioned.
15. Any of 10 to 14 above, wherein the hydrophilic unit (C) is vinyl pyrrolidone and / or ethylene glycol, and the hydrophobic unit (C) is vinyl acetate and / or vinyl caprolactam. The manufacturing method of the separation membrane of description.
16. 16. A method for producing a separation membrane module, comprising the separation membrane according to any one of 10 to 15 above.

本発明に係る分離膜、およびこれが内蔵された分離膜モジュールは、血液適合性が良好であり、タンパク質や有機物の付着が少ない。さらに膜成分からの溶出物が少ないため、高い分離性能を維持したまま、血液適合性や、タンパク質や有機物の非付着、膜成分の非溶出が要求される用途に幅広く用いることができる。   The separation membrane according to the present invention and the separation membrane module in which the separation membrane is incorporated have good blood compatibility and are less likely to adhere to proteins and organic substances. Furthermore, since there are few effluents from a membrane component, it can be widely used for applications requiring blood compatibility, non-adhesion of proteins and organic substances, and non-elution of membrane components while maintaining high separation performance.

本発明に用いられる人工腎臓の一態様を示す。1 shows an embodiment of an artificial kidney used in the present invention.

本発明における分離膜を構成する3成分のうち、(A)疎水性ユニットのみからなる高分子は分離膜を形成する支持体の役割がある。また、(B)親水性ユニットのみからなる高分子および(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子は、タンパク質や有機物などの付着を抑制する役割を果たしていると考えられる。すなわち、本発明者らが鋭意検討した結果、分離膜表面には適度に親水性領域と疎水性領域が混在していることが、タンパク質や有機物などの付着抑制に効果的であることがわかった。本発明においては、共重合体高分子である上記(C)は上記(B)に比べ、疎水性が高く一般的に水に対する溶解度が低いことが多い。したがって、分離膜表面においては上記(B)親水性ユニットのみからなる高分子が主として親水性領域を、上記(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子における疎水性部分が主として疎水性領域を構成しているものと推測される。
Of the three components constituting the separation membrane in the present invention, (A) the polymer consisting only of the hydrophobic unit serves as a support for forming the separation membrane. In addition, it is considered that (B) a polymer composed only of a hydrophilic unit and (C) a copolymer polymer composed of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit play a role of suppressing adhesion of proteins and organic substances. That is, as a result of intensive studies by the present inventors, it was found that a moderately hydrophilic region and a hydrophobic region are mixed on the surface of the separation membrane, which is effective for suppressing adhesion of proteins and organic substances. . In the present invention, (C), which is a copolymer polymer, is often more hydrophobic and generally less soluble in water than (B). Therefore, on the surface of the separation membrane, (B) the polymer consisting only of the hydrophilic unit mainly has a hydrophilic region, and (C) the hydrophobic part in the copolymer polymer consisting of the hydrophilic unit and the hydrophobic unit is mainly hydrophobic. It is presumed that it constitutes a sex region.

本発明において、疎水性ユニットとは、それ単独の重合体では水に難溶または不溶である繰り返し単位と定義し、水に難溶または不溶とは、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満のことをいう。一方で、親水性ユニットとは、それ単独の重合体で水に易溶である繰り返し単位であり、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上と定義する。
分離膜表面の疎水性領域において、疎水性の度合いが強すぎるとタンパク質の変性を惹起してしまう。例えば、(A)疎水性ユニットのみからなる高分子であるポリスルホンと(B)親水性ユニットのみからなる高分子であるポリビニルピロリドンからなる分離膜表面では、露出しているポリスルホンにタンパク質が付着する。また、親水性領域においては、(B)の親水性の度合いが不十分な場合、分離膜表面の疎水性が上昇することで、タンパク質や有機物が付着し、血液適合性が悪くなることが有り得る。このため、本発明者らが鋭意検討した結果、上記(B)親水性ユニットのみからなる高分子は、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上の親水性をもつことが重要であることを見出した。さらには20g/100g以上であることが好ましい。また、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子は、(B)程ではないとしても、上記(C)疎水性の度合いが強すぎず、ある程度の親水性を有していることが必要である。すなわち、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、さらには5g/100g以上であることが望ましい。
また、20℃の純水に対する溶解度が(B)≧(C)であることは、親水性領域と疎水性領域が明確になり、本発明の効果を上げるためにより好ましい。
In the present invention, the hydrophobic unit is defined as a repeating unit that is hardly soluble or insoluble in water in a single polymer, and hardly soluble or insoluble in water means that the solubility in pure water at 20 ° C. is 1 g / 100 g. Less than. On the other hand, the hydrophilic unit is a repeating unit that is a single polymer and is easily soluble in water, and the solubility in pure water at 20 ° C. is defined as 10 g / 100 g or more.
In the hydrophobic region of the separation membrane surface, if the degree of hydrophobicity is too strong, protein denaturation will be caused. For example, protein adheres to the exposed polysulfone on the surface of the separation membrane made of (A) polysulfone, which is a polymer consisting only of hydrophobic units, and (B) polyvinylpyrrolidone, which is a polymer consisting only of hydrophilic units. In the hydrophilic region, when the degree of hydrophilicity of (B) is insufficient, the hydrophobicity of the separation membrane surface increases, so that proteins and organic substances may adhere, resulting in poor blood compatibility. . For this reason, as a result of intensive studies by the present inventors, it is important that the polymer consisting only of the hydrophilic unit (B) has a hydrophilicity of 10 g / 100 g or more in 20 ° C. pure water. I found. Further, it is preferably 20 g / 100 g or more. In addition, (C) a copolymer polymer composed of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit is not as strong as (B), but (C) the degree of hydrophobicity is not too strong and has a certain degree of hydrophilicity. It is necessary to be. That is, the solubility in pure water at 20 ° C. is preferably 1 g / 100 g or more, and more preferably 5 g / 100 g or more.
Moreover, it is more preferable that the solubility in pure water at 20 ° C. is (B) ≧ (C) because the hydrophilic region and the hydrophobic region become clear and the effect of the present invention is enhanced.

さらに、上記(B)および(C)のガラス転移点が90℃以上、好ましくは100℃以上であれば、タンパク質などの付着を抑制する効果が大きいことがわかった。ガラス転移点が高い高分子ほど剛性が高く、流動性が少ないため、分子鎖の分子運動性は低くなる。このため、分離膜表面における親水性領域と疎水性領域が、より明確化されているのではないかと推測される。また、理由については定かではないが、上記(B)および(C)のガラス転移点が90℃以上、好ましくは100℃以上であれば、分離性能にも影響を与えることがわかった。   Furthermore, when the glass transition points of the above (B) and (C) are 90 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, it has been found that the effect of suppressing adhesion of proteins and the like is great. A polymer having a higher glass transition point has higher rigidity and less fluidity, so that the molecular mobility of the molecular chain is lowered. For this reason, it is speculated that the hydrophilic region and the hydrophobic region on the surface of the separation membrane may be further clarified. Moreover, although it is not certain about the reason, it has been found that if the glass transition points of (B) and (C) are 90 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, the separation performance is also affected.

特に、分離膜成形後に(B)および(C)を高エネルギーにより架橋させることは、ガラス転移点を上昇させるための好適な手段であり、好ましい。例えば、高エネルギー源として、放射線照射や熱処理、またはこれら両方の処理を行うような方法を用いることができる。その中でも、放射線照射による架橋処理は簡便であり、血液浄化用膜などの医療用途においては、製品の滅菌と兼ねることができるため、好適に用いられる。これらの高分子が架橋し、ガラス転移点を上昇させるための照射線量には最適な範囲が存在する。すなわち、照射線量が5kGy、さらには10kGy以上であることが好ましい。また、照射線量が100kGy以上であると、過度な架橋や崩壊が起こるため、血液適合性が低下する。
高分子は放射線照射などの高エネルギーを吸収した時、高分子鎖周辺の環境によって、分子内または/および分子内に架橋現象を生じる。一定濃度以上の溶液に溶解した高分子を放射線照射した場合、分子間架橋が優位に進行するため、溶液中の高分子は不溶化する。本発明においては、ゲル化濃度をその溶液の下限濃度と定義する。すなわち、高分子の架橋を進行させてガラス転移点を上昇させるために、本発明者らが鋭意検討した結果、上記(B)および(C)として、照射線量が25kGyでの放射線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下、さらには1.0重量%以下であるようなものを用いることが効果的であることがわかった。かかる高分子の使用により、分離膜表面に適度な親水性領域と疎水性領域が混在することで、タンパク質や有機物の付着が抑制される。
In particular, it is preferable to crosslink (B) and (C) with high energy after forming the separation membrane, which is a preferable means for raising the glass transition point. For example, as a high energy source, a method of performing radiation irradiation, heat treatment, or both of them can be used. Among them, the crosslinking treatment by radiation irradiation is simple and can be preferably used in medical applications such as a blood purification membrane because it can be used for sterilization of products. There is an optimum range of irradiation doses for crosslinking these polymers and raising the glass transition point. That is, the irradiation dose is preferably 5 kGy, more preferably 10 kGy or more. In addition, if the irradiation dose is 100 kGy or more, excessive crosslinking or disintegration occurs, resulting in a decrease in blood compatibility.
When a polymer absorbs high energy such as irradiation, a cross-linking phenomenon occurs in the molecule and / or in the molecule depending on the environment around the polymer chain. When a polymer dissolved in a solution of a certain concentration or more is irradiated with radiation, intermolecular crosslinking proceeds preferentially, so that the polymer in the solution becomes insoluble. In the present invention, the gelation concentration is defined as the lower limit concentration of the solution. That is, as a result of intensive studies by the present inventors in order to increase the glass transition point by proceeding with the crosslinking of the polymer, as described above (B) and (C), gelation by irradiation with an irradiation dose of 25 kGy It has been found effective to use a material having a concentration of 2.0% by weight or less, and further 1.0% by weight or less. By using such a polymer, moderate hydrophilic regions and hydrophobic regions coexist on the surface of the separation membrane, thereby suppressing adhesion of proteins and organic substances.

また、本発明において高い分離性能を維持したまま、血液適合性や、タンパク質や有機物の付着抑制、膜成分からの溶出物の低減が同時に達成されるには、分離膜の支持体となる(A)疎水性ユニットのみからなる高分子と、(C)の共重合体高分子の間に疎水性相互作用があることが好ましい。本発明における(C)は、本発明における(B)に比べいくぶん疎水性を有しているため、疎水性相互作用によって疎水性高分子の周辺に優性的に配置されると考えられる。これにより、分離膜表面の疎水性領域における疎水性高分子の露出がなくなり、タンパク質の付着が抑制される。また、両者の間に働く疎水性相互作用が大きいほど、(C)が分離膜に強く接着されているため、膜成分からの溶出物が低減される。そこで、本発明では、疎水性相互作用の強さを、その対象に対する共重合体高分子の溶液の吸着量で表すものとした。すなわち、(A)からなるフィルムに対し、(C)の共重合体高分子を、水溶液として接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液として接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下であることが好ましく、さらには0.7以下であることが好ましい。なお、(A)疎水性ユニットのみからなる高分子からなるフィルムへの吸着量は、表面プラズモン共鳴装置(以下、SPRと略す)を用いて測定することにより算出する。SPRは、一定角度で照射させたレーザー光の共鳴角の変化からフィルム表面の質量変化を解析する装置である。
Further, in the present invention, in order to simultaneously achieve blood compatibility, suppression of protein and organic matter adhesion, and reduction of eluate from membrane components while maintaining high separation performance, it becomes a support for the separation membrane (A It is preferred that there is a hydrophobic interaction between the polymer consisting only of hydrophobic units and the copolymer polymer of (C). Since (C) in the present invention is somewhat hydrophobic compared to (B) in the present invention, it is considered to be dominantly arranged around the hydrophobic polymer by hydrophobic interaction. Thereby, exposure of the hydrophobic polymer in the hydrophobic region on the surface of the separation membrane is eliminated, and protein adhesion is suppressed. In addition, the larger the hydrophobic interaction between the two, the stronger the (C) is adhered to the separation membrane, so that the effluent from the membrane components is reduced. Therefore, in the present invention, the strength of the hydrophobic interaction is expressed by the amount of the polymer polymer solution adsorbed to the target. That is, the adsorption amount when the copolymer polymer of (C) is contacted as an aqueous solution with the film made of (A) is Aw, and the adsorption amount when it is contacted as a 20 wt% acetonitrile mixed aqueous solution is Aa. In this case, Aa / Aw is preferably 0.95 or less, and more preferably 0.7 or less. In addition, (A) The adsorption amount to the film which consists of a polymer which consists only of a hydrophobic unit is calculated by measuring using a surface plasmon resonance apparatus (henceforth SPR). The SPR is a device that analyzes a change in mass of the film surface from a change in resonance angle of laser light irradiated at a constant angle.

ここでいう疎水性相互作用とは、ある化合物が水のような親水性溶媒に囲まれた時、それを避けるように集合する力のことであり、水の存在下ではじめて作用する力のことを指す。アセトニトリル20重量%混合水溶液を用いるのは、これに(C)を溶解させた場合、その水性ユニットと疎水性高分子の間に生じる疎水性相互作用の効果が弱まるためであり、(C)を水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下ということは、水溶液としてその対象に接触した場合に疎水性相互作用が強いと判断できるためである。
ここで、「アセトニトリル20重量%混合水溶液」を用いる理由について詳述する。水と相溶する貧溶媒を添加して電気的な極性を下げた水溶液の選択において、アセトニトリルの他、貧溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミドなどの非プロトン性極性溶媒、メタノールやエタノールなどのアルコール系溶媒、ジエチルエーテルやテトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、ジエチルアミンやトリエチルアミンなどのアルキルアミン系溶媒、さらにトルエンやピリジンなどの芳香族系溶媒などがあるが、本発明においては、逆相液体クロマトグラフィーの混合溶媒として汎用的に用いられるように、任意の割合における水との相溶性が高く、水溶液の極性を効果的に下げることができることから、アセトニトリルを採用している。また、混合水溶液における水とアセトニトリルとの割合には最適な範囲が存在する。水の割合が高すぎると、水溶液の極性変化が少なくなり、吸着量の変化を判定することが困難になる。一方で、アセトニトリルの割合が高すぎると、高分子の溶解性が異なり、SPRの機械特性上、測定誤差が高くなってしまう。具体的には1〜50重量%アセトニトリル混合水溶液、好ましくは5〜30重量%、さらには10〜20重量%が好適に用いられるものである。
The term “hydrophobic interaction” as used herein refers to the force that collects a compound when it is surrounded by a hydrophilic solvent such as water, avoiding it, and is the force that acts only in the presence of water. Point to. To use acetonitrile 20 wt% mixed aqueous solution, when this dissolved (C), is because the effect of the hydrophobic interaction that occurs between the hydrophobicity unit and a hydrophobic polymer is weakened, (C) Aw / Aw is 0.95 or less when Aw is the amount of adsorption when it is contacted in water and Aa is the amount of adsorption when it is contacted in a 20 wt% acetonitrile mixed aqueous solution. This is because it can be judged that the hydrophobic interaction is strong when it comes into contact with the surface.
Here, the reason why the “acetonitrile 20 wt% mixed aqueous solution” is used will be described in detail. In the selection of an aqueous solution with a reduced electrical polarity by adding a poor solvent compatible with water, in addition to acetonitrile, examples of the poor solvent include aprotic polar solvents such as dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and dimethylacetamide, methanol, There are alcohol solvents such as ethanol, ether solvents such as diethyl ether and tetrahydrofuran, alkylamine solvents such as diethylamine and triethylamine, and aromatic solvents such as toluene and pyridine. Acetonitrile is used because it is highly compatible with water at an arbitrary ratio and can effectively reduce the polarity of an aqueous solution so that it can be used as a mixed solvent for chromatography. Moreover, there exists an optimal range in the ratio of water and acetonitrile in the mixed aqueous solution. If the ratio of water is too high, the change in polarity of the aqueous solution will be small, and it will be difficult to determine the change in the amount of adsorption. On the other hand, if the proportion of acetonitrile is too high, the solubility of the polymer will be different, and the measurement error will be high due to the mechanical properties of SPR. Specifically, 1 to 50% by weight acetonitrile mixed aqueous solution, preferably 5 to 30% by weight, and further 10 to 20% by weight is preferably used.

また、本発明者らが検討した結果、(B)や(C)は水に対する溶解度の高い成分であるため、分離膜全体に対して(B)と(C)の存在比率が高すぎる場合、分離膜からの溶出量が多くなり得ることがわかった。さらに、膜の成形性にも問題を生じてしまうことがある。すなわち、本発明においては、(B)および(C)が併せて好ましくは分離膜全体の5重量%以下、より好ましくは3重量%以下である。また、分離膜の成形性や親水性と疎水性のバランスを維持するためには、(B)および(C)が膜全体に対して0.5重量%以上、より好ましくは1重量%以上であることが必要である。一方で、分離膜表面においては、タンパク質や有機物の付着抑制効果を発揮するために、上記(C)が分離膜のいずれかの表面に好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上存在することが重要であることを見出した。また、上記(C)が多すぎる場合は、分離膜の疎水性上昇による血液適合性の低下や、分離膜の目詰まりによる性能低下を惹起してしまうことがあるため、50重量%以下、より好ましくは40重量%以下である。ここでいう分離膜表面とは、光電子分光法(ESCA)の検出器傾きを90°に設定した時の測定深さまでの部分を指し、例えば、X線光電子分光法(ESCA)などにより、測定することができる。分離膜全体の高分子の存在比率は、ポリビニルピロリドンなどの場合、元素分析を用いて窒素を分析することにより算出することができる。   In addition, as a result of studies by the present inventors, (B) and (C) are components having high solubility in water, and therefore, when the existing ratio of (B) and (C) is too high with respect to the entire separation membrane, It was found that the amount of elution from the separation membrane can be increased. In addition, there may be a problem with the formability of the film. That is, in the present invention, (B) and (C) are preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less of the entire separation membrane. In order to maintain the moldability of the separation membrane and the balance between hydrophilicity and hydrophobicity, (B) and (C) are 0.5% by weight or more, more preferably 1% by weight or more with respect to the whole membrane. It is necessary to be. On the other hand, on the surface of the separation membrane, the above (C) is preferably present on any surface of the separation membrane in an amount of 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more in order to exert the effect of suppressing the adhesion of proteins and organic substances. I found it important to do. In addition, when the amount of (C) is too large, it may cause a decrease in blood compatibility due to an increase in hydrophobicity of the separation membrane and a decrease in performance due to clogging of the separation membrane. Preferably it is 40 weight% or less. The separation membrane surface here refers to a portion up to the measurement depth when the detector inclination of photoelectron spectroscopy (ESCA) is set to 90 °, and is measured by, for example, X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA). be able to. In the case of polyvinylpyrrolidone or the like, the abundance ratio of the polymer in the entire separation membrane can be calculated by analyzing nitrogen using elemental analysis.

本発明でいうところの分離膜とは、血液や水溶液などの処理する液体に含まれる特定の物質を、吸着もしくは物質の大きさなどにより、選択的に除去する膜のことである。
本発明の分離膜は、タンパク質や有機物の付着抑制性が高いので、水処理用分離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い、人工腎臓や外毒素吸着カラムなどがある。また、人工腎臓用モジュールとしては、コイル型、平板型、中空糸膜型があるが、処理効率などの点から、中空糸膜型が好ましい。
The separation membrane referred to in the present invention is a membrane that selectively removes a specific substance contained in a liquid to be treated such as blood or an aqueous solution by adsorption or the size of the substance.
Since the separation membrane of the present invention has a high protein and organic matter adhesion inhibitory property, it can be suitably used as a separation 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 circulating blood outside the body to remove waste and harmful substances in the blood, such as an artificial kidney and an exotoxin adsorption column. The artificial kidney module includes a coil type, a flat plate type, and a hollow fiber membrane type, and the hollow fiber membrane type is preferable from the viewpoint of processing efficiency.

分離膜を原液から湿式製膜する場合、エントロピーロスを防ぐために分子量の大きい高分子が集まり、エンタルピーロスを防ぐために表面に(B)や(C)が集合する特性がある。特に本発明における(B)は一般に(C)よりも親水性が高く、表面に集合しやすいため、原液に添加してもよいし、分離膜成形後に接触、固定化させてもよい。また、(C)については、原液に添加してもよいが、(B)よりも高分子量体を用いる、あるいは大量に使用しなければいけないなどの制約が生じる。そこで、疎水性の度合いが強い(A)が露出せず、高い分離性能を維持したまま、血液適合性や、タンパク質や有機物の付着抑制、膜成分からの溶出物の低減が同時に達成される分離膜表面をつくるためには、分離膜の成形後に(C)を接触させた後に、固定化させる方法を採るとよい。かかる方法は、簡便かつ少量で実施が可能であるため、好適に用いられる。さらに、中空糸膜型の分離膜の湿式製膜においては、中空状に糸を形成させるために、原液以外に注入液を使用する。そのため、(B)および(C)を注入液に添加して製膜してもよい。   When the separation membrane is wet-formed from a stock solution, a polymer having a large molecular weight gathers to prevent entropy loss, and (B) and (C) gather on the surface to prevent enthalpy loss. In particular, (B) in the present invention is generally more hydrophilic than (C) and easily collects on the surface, so it may be added to the stock solution, or may be contacted and immobilized after forming the separation membrane. Further, (C) may be added to the stock solution, but there are restrictions such as the use of a high molecular weight substance or the use of a larger amount than (B). Therefore, separation with which the degree of hydrophobicity (A) is not exposed and blood compatibility, protein and organic matter adhesion suppression, and elution from membrane components are reduced while maintaining high separation performance. In order to form the membrane surface, it is preferable to adopt a method of immobilizing after contacting the (C) after forming the separation membrane. Such a method is suitably used because it can be carried out simply and in a small amount. Furthermore, in the wet membrane formation of a hollow fiber membrane type separation membrane, an injection solution is used in addition to the stock solution in order to form a hollow yarn. Therefore, (B) and (C) may be added to the injection solution to form a film.

また、本発明では(C)を分離膜に接触させる時の溶液温度が溶出量に影響を与えることを見出した。溶出量については、分離膜が中空糸膜である場合、37℃に加温した4Lの超純水にて4時間灌流して得られた溶液を凍結乾燥して濃縮した後、液相クロマトグラフィー(例えば、東ソー株式会社製HPLC(AK−216−001))にて測定することで算出する。溶出量が高い場合には、血液透析時に膜成分が血液中へ流れ出すことで、アナフィラキシーショックや合併症など危険な副作用が発生する可能性がある。そのため、本発明においては、中空糸膜からの溶出量が好ましくは1.0mg以下、さらに好ましくは0.5mg以下であることとしている。同様にして、分離膜が平膜の場合においても37℃に加温した超純水にて4時間浸漬して得られた溶液を用いて、液相クロマトグラフィーにて算出する。これらを満たすためには、上記溶液温度が20℃以上であることが好ましく、さらには30℃以上、さらに好ましくは40℃以上である。これは、高い温度で接触させた方が、高分子溶液が均一溶解しているため、分離膜表面全体に均等に被覆されて、十分に固定化されない高分子量が減少するためと考えられる。一方で、溶液温度が高すぎると、高分子の種類によっては、曇点の存在により溶液が懸濁することがあるため、分離膜表面に十分に被覆、固定化されない。そのため、例えばビニルピロリドン/酢酸ビニル共重合体の場合は60℃以下であることが好ましい。   Moreover, in this invention, it discovered that the solution temperature when making (C) contact a separation membrane influences the elution amount. Regarding the amount of elution, when the separation membrane is a hollow fiber membrane, the solution obtained by perfusion with 4 L of ultrapure water heated to 37 ° C. for 4 hours is lyophilized and concentrated, and then liquid phase chromatography is used. (For example, it calculates by measuring by HPLC (AK-216-001) by Tosoh Corporation). When the amount of elution is high, membrane components flow into the blood during hemodialysis, which may cause dangerous side effects such as anaphylactic shock and complications. Therefore, in the present invention, the elution amount from the hollow fiber membrane is preferably 1.0 mg or less, more preferably 0.5 mg or less. Similarly, even when the separation membrane is a flat membrane, calculation is performed by liquid phase chromatography using a solution obtained by immersing in ultrapure water heated to 37 ° C. for 4 hours. In order to satisfy these conditions, the solution temperature is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and further preferably 40 ° C. or higher. This is presumably because the polymer solution is uniformly dissolved when contacted at a high temperature, so that the entire surface of the separation membrane is evenly coated and the high molecular weight that is not sufficiently immobilized is reduced. On the other hand, if the solution temperature is too high, depending on the type of polymer, the solution may be suspended due to the presence of a cloud point, so that it is not sufficiently coated and immobilized on the separation membrane surface. Therefore, for example, in the case of a vinylpyrrolidone / vinyl acetate copolymer, the temperature is preferably 60 ° C. or lower.

ここでいう固定化とは、(B)および(C)が、分離膜表面で被膜層を形成することを含む。例えば、分離膜に高分子溶液を流して接触させる物理吸着による方法でもよいし、物理吸着させた後に、高エネルギーを照射させて、不溶化させる方法でもよい。例えば、高エネルギー源として、放射線照射や熱処理、またはこれら両方の処理を行うような方法を用いることができる。特に分離膜に高分子溶液を流して接触させ、その後放射線照射により高分子を不溶化させる手法は、分離膜が血液浄化用分離膜である場合、高分子がより表面に強く固定化されるため、血液などへの溶出物が低減されるなどの効果が高く、好ましく用いられる。   The immobilization here includes that (B) and (C) form a coating layer on the surface of the separation membrane. For example, a method by physical adsorption in which a polymer solution is allowed to flow and contact the separation membrane, or a method in which high energy is irradiated after physical adsorption and insolubilization may be used. For example, as a high energy source, a method of performing radiation irradiation, heat treatment, or both of them can be used. In particular, the method in which a polymer solution is allowed to flow and contact the separation membrane, and then the polymer is insolubilized by irradiation, since the polymer is more strongly immobilized on the surface when the separation membrane is a blood purification separation membrane, It is effective because it has a high effect of reducing the amount of eluate to blood and the like.

また、分離膜を高分子溶液に浸漬した状態で放射線照射および/または熱処理などを行っても良いし、あるいは、分離膜を高分子溶液に浸漬後、溶液を抜き出してから放射線照射および/または熱処理などを行っても良い。ただし、高分子を接触させた後に放射線照射する場合には、ある程度の溶媒が存在した方が、高分子が分離膜に固定化されやすい。これは、放射線照射により溶媒から発生したラジカルが起点となって、接触させた高分子や、分離膜の支持体である疎水性高分子がラジカル化して架橋し、固定化することによると考えられる。すなわち、上記の通り溶液を抜き出すとしても、分離膜の乾燥重量に対して、0.1重量倍以上、より好ましくは0.2重量倍以上、さらには1.0重量倍以上、分離膜の抱液率に換算するとそれぞれ10重量%以上、20重量%以上、さらには100重量%以上となるように溶媒が残存していることが好ましい。なお、溶媒としては、取り扱い性の観点から水が好適に用いられる。一方で、分離膜モジュール内に水が充填されていない状態であるとしても、放射線照射までの時間に吸着した共重合体が溶出する懸念が少ないという観点から、分離膜のみ湿潤状態であることが好ましい。具体的には、分離膜がその乾燥重量に対して、6.0重量倍以下、さらには4.0重量倍以下、抱液率に換算すると600重量%以下、さらには400重量%以下の水分で湿潤されていることが好ましい。ここでいう抱液率とは、下記(式1)で算出される値である。
p=(w−w)×c/w (式1)
(p=分離膜の抱液率(重量%)、w=分離膜の重量(g)、w=分離膜の乾燥状態での重量(g)、c=湿潤液中の水分含有率(%))
さらに、本発明においては、分離膜の透水性が低い場合、水を除去する工程において、分離膜における水の分布が不均一になるため、放射線照射による水からのラジカル発生が効率的に行われないため、溶出物が増加してしまう。すなわち、透水性が150mL/hr/m/mmHg以上、さらには200mL/hr/m/mmHg以上が好ましい。一方で、透水性が高すぎると、分離膜の水が残存されにくく、抱液率が安定しない。また、性能低下も引き起こす。具体的には、透水性が900mL/hr/m/mmHg以下、さらには800mL/hr/m/mmHg以下が好ましい。ここでいう透水性は下記(式2)で算出される値である。
透水性(mL/hr/m/mmHg)=Q/(P×T×A) (式2)
(Q:濾過量(mL)、T:流出時間(hr)、 P:圧力(mmHg)、A:分離膜の表面積(m))
また、分離膜を高分子溶液に浸漬した後、水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、置換した水を抜き出した後、放射線照射や熱処理をしても良い。特に血液浄化用分離膜に上記の方法を用いる場合は、安全性の観点から、水もしくはアルコールなどの溶媒が好適に用いられる。
本発明において、高分子を接触させた後に熱処理する場合には、分離膜に高分子が接触された状態で、その高分子の熱架橋が進行するような温度で加熱することにより、分離膜に固定、不溶化されやすくなる。
また、浸漬させた高分子や水などを除去する方法としては、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、分離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。したがって、放射線照射する際の分離膜周囲の酸素濃度は10%以下であることが望ましい。分離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でパージした後、密閉することで、酸素濃度を低下させ、放射線照射すれば良い。
Further, the irradiation and / or heat treatment may be performed in a state where the separation membrane is immersed in the polymer solution, or the irradiation and / or heat treatment may be performed after the separation membrane is immersed in the polymer solution and the solution is taken out. Etc. may be performed. However, when irradiation is performed after contacting the polymer, the polymer is more likely to be immobilized on the separation membrane if a certain amount of solvent is present. This is thought to be due to the radicals generated from the solvent upon irradiation being the starting point, and the contacted polymer and the hydrophobic polymer that is the support for the separation membrane are radicalized, crosslinked, and immobilized. . That is, even when the solution is drawn out as described above, the weight of the separation membrane is 0.1 times or more, more preferably 0.2 or more, and even 1.0 or more times the dry weight of the separation membrane. It is preferable that the solvent remains so that it becomes 10% by weight or more, 20% by weight or more, and further 100% by weight or more in terms of liquid ratio. In addition, as a solvent, water is used suitably from a viewpoint of handleability. On the other hand, even if the separation membrane module is not filled with water, only the separation membrane may be wet from the viewpoint that the adsorbed copolymer is less likely to elute during the time until irradiation. preferable. Specifically, the moisture content of the separation membrane is 6.0 wt. Times or less, further 4.0 wt. Times or less, 600 wt.% Or less, and further 400 wt. It is preferable to be wet with. The liquid retention rate here is a value calculated by the following (formula 1).
p = (w w −w d ) × c / w d (Formula 1)
(P = liquid retention rate (% by weight) of separation membrane, w w = weight of separation membrane (g), w d = weight of separation membrane in dry state (g), c = water content in wetting liquid ( %))
Furthermore, in the present invention, when the water permeability of the separation membrane is low, the water distribution in the separation membrane becomes non-uniform in the step of removing water, so that radicals are efficiently generated from the water by radiation irradiation. As a result, the amount of eluate increases. That is, the water permeability is preferably 150 mL / hr / m 2 / mmHg or more, more preferably 200 mL / hr / m 2 / mmHg or more. On the other hand, if the water permeability is too high, the water in the separation membrane hardly remains and the liquid retention rate is not stable. It also causes a performance degradation. Specifically, the water permeability is preferably 900 mL / hr / m 2 / mmHg or less, more preferably 800 mL / hr / m 2 / mmHg or less. The water permeability here is a value calculated by the following (formula 2).
Water permeability (mL / hr / m 2 / mmHg) = Q w / (P × T × A) (Formula 2)
(Q w : filtration amount (mL), T: outflow time (hr), P: pressure (mmHg), A: surface area of separation membrane (m 2 ))
Further, after immersing the separation membrane in the polymer solution, it may be replaced with water and then subjected to radiation irradiation or heat treatment. Furthermore, after extracting the substituted water, radiation irradiation or heat treatment may be performed. In particular, when the above method is used for a blood purification separation membrane, a solvent such as water or alcohol is preferably used from the viewpoint of safety.
In the present invention, when heat treatment is performed after contacting the polymer, the separation membrane is heated by heating at a temperature at which thermal crosslinking of the polymer proceeds while the polymer is in contact with the separation membrane. It becomes easy to fix and insolubilize.
Moreover, as a method for removing the immersed polymer, water, and the like, 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 during irradiation, oxygen radicals are generated and the polymer material of the separation membrane material is decomposed. Therefore, the oxygen concentration around the separation membrane when irradiated with radiation is desirably 10% or less. In the case of irradiating the separation membrane module with radiation, for example, the inside of the module is purged with nitrogen gas and then sealed, so that the oxygen concentration is lowered and the radiation is irradiated.

例えば、分離膜が血液浄化用中空糸膜である場合、膜の両面に高分子溶液を接触させてもよいが、高い分離性能を維持したまま、血液適合性やタンパク質や有機物の付着抑制および膜成分からの溶出物の低減を同時に達成するために、分離膜のいずれかの表面、特に内表面のみに接触させることも可能である。その際、高分子を接触させる表面から反対側に向けて生じる圧力差を利用すると、高分子が濃縮されて、分離膜表面に効率的に吸着されるため、好適に用いられる。なお、高分子を接触させる時にその溶液そのもので、圧力差をかけて膜表面に導入しなくとも、溶液を接触後、気体や水などの溶液を用いて圧力をかけてもよい。   For example, when the separation membrane is a blood purification hollow fiber membrane, the polymer solution may be brought into contact with both sides of the membrane. However, while maintaining high separation performance, blood compatibility, protein and organic matter adhesion suppression, and membrane It is also possible to contact only one of the surfaces of the separation membrane, in particular only the inner surface, in order to achieve a reduction of the eluate from the components at the same time. At that time, when a pressure difference generated from the surface to which the polymer is contacted toward the opposite side is used, the polymer is concentrated and is effectively adsorbed on the surface of the separation membrane. Note that, when the polymer is brought into contact, the solution itself may not be introduced to the membrane surface by applying a pressure difference, but after contacting the solution, the pressure may be applied using a solution such as gas or water.

しかしながら、高分子を接触させる表面と反対側との圧力差が余りに大きくなると、分離膜の性能低下が起こり得る。この理由としては、その圧力差が高い時、高分子が均一に分離膜に導入されているものの、過度の吸着により膜孔が目詰まりを起こすためと考えられる。したがって、疎水性高分子がポリスルホン系高分子の場合、その圧力差は60kPa以内であることが望ましく、さらには40kPa以内であることが好ましい。圧力差の下限については、本発明の場合、特に圧力差がなくても分離膜への吸着が進行するため、特に限定されるものではないが、1kPa以上が望ましく、さらには15kPa以上が望ましく、さらには20kPa以上が望ましい。
また、接触させる高分子溶液の濃度があまりに高いと、高分子の溶出物が増加することが有り得る。この理由としては、過度な架橋や崩壊が起こるためと考えられる。一方で、溶液濃度が低すぎると、高分子が分離膜表面に対して効果的に固定化されず、性能は低い。したがって、高分子を接触させる際の高分子溶液の濃度にはある範囲がある。具体的な濃度は、高分子の種類によって異なるが、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、0.001重量%以上、0.1重量%以下が好ましい。
However, if the pressure difference between the surface on which the polymer is contacted and the opposite side becomes too large, the performance of the separation membrane may be degraded. The reason for this is considered to be that when the pressure difference is high, the polymer is uniformly introduced into the separation membrane, but the membrane pores are clogged due to excessive adsorption. Therefore, when the hydrophobic polymer is a polysulfone polymer, the pressure difference is preferably within 60 kPa, and more preferably within 40 kPa. The lower limit of the pressure difference is not particularly limited in the present invention because the adsorption to the separation membrane proceeds even if there is no particular pressure difference, but is preferably 1 kPa or more, more preferably 15 kPa or more, Furthermore, 20 kPa or more is desirable.
Moreover, if the concentration of the polymer solution to be contacted is too high, the amount of polymer eluate may increase. The reason for this is considered to be that excessive crosslinking or collapse occurs. On the other hand, when the solution concentration is too low, the polymer is not effectively immobilized on the surface of the separation membrane, and the performance is low. Therefore, there is a certain range in the concentration of the polymer solution when contacting the polymer. The specific concentration varies depending on the type of polymer, but generally it is preferably 0.0001% by weight or more and 1% by weight or less, and more preferably 0.001% by weight or more and 0.1% by weight or less. preferable.

分離膜に高分子を接触させ、放射線により高分子が不溶化する工程において、高分子溶液中に該共重合体以外の成分、例えば、抗酸化剤が入っていても良い。さらには、親水性高分子溶液で分離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。   In the step of bringing the polymer into contact with the separation membrane and insolubilizing the polymer by radiation, components other than the copolymer, for example, an antioxidant, may be contained in the polymer solution. Further, the separation membrane may be coated with a hydrophilic polymer solution and then 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の製造において、放射線照射による不溶化と滅菌を兼ねることができるが、滅菌を達成させるための線量を照射した時、接触させた高分子の架橋が進行しすぎて、分離膜などが劣化する場合がある。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、酸素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 manufacture of a blood purification module, it can be both insolubilized by radiation irradiation and sterilization, but when irradiated with a dose to achieve sterilization, the cross-linking of the contacted polymer progresses too much and the separation membrane May deteriorate. What is necessary is just to use an antioxidant together in order to prevent it. 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, glutathione, and oxygen. 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.

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、分離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、共重合体の分離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。
本発明でいうところの疎水性ユニットのみからなる高分子は、具体的には、ポリスルホン系高分子が挙げられる。ポリスルホン系高分子とは、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、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ず、式中のnは、例えば50〜80の如き整数である。
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 separation membrane and the like cannot be prevented. In addition, if a large amount of antioxidant is added, radicals are sufficiently eliminated, and the amount of copolymer immobilized on the separation membrane decreases, which increases the amount of eluate and suppresses adhesion of proteins and platelets. A sufficient effect cannot be 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.
Specific examples of the polymer comprising only hydrophobic units in the present invention include polysulfone polymers. The polysulfone polymer has an aromatic ring, a sulfonyl group and an ether group in the main chain. For example, polysulfone represented by the chemical formulas of the following formulas (1) and (2) is preferably used. In the formula, n is an integer such as 50 to 80.

Figure 0006036882
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ポリスルホン系高分子の具体例としては、“ユーデルポリスルホン”(登録商標)P−1700、P−3500(ソルベイ社製)、“ウルトラソン”(登録商標)S3010、S6010(BASF社製)、“ビクトレックス”(登録商標)(住友化学)、“レーデルA”(登録商標)(ソルベイ社製)、“ウルトラソン”(登録商標)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 the polysulfone polymer include “Udel polysulfone” (registered trademark) P-1700, P-3500 (manufactured by Solvay), “Ultrason” (registered trademark) S3010, S6010 (manufactured by BASF), “ Examples include polysulfones such as Victrex (registered trademark) (Sumitomo Chemical), Radel A (registered trademark) (manufactured by Solvay), and Ultrason (registered trademark) E (manufactured by BASF). 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.

また、本発明における(B)親水性ユニットのみからなる高分子とは、親水性ユニットのみから構成される高分子のことを指し、例えば、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高分子が挙げられる。しかしながら、タンパク質は疎水性表面に付着しやすいため、分離膜表面全体が親水性であることが重要と考えられているものの、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水溶性高分子だけでは、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、分離膜表面には適度に親水性と疎水性が混在していることが、タンパク質や有機物などの付着抑制に効果的である。そこで、本発明においては、(B)親水性ユニットのみからなる高分子が主として親水性領域を構成させ、一方で(C)の共重合体高分子が比較的疎水性領域を主として構成するものとしている。これに対し、(C)の代わりに、水酸基を有するポリビニルアルコールように親水性の度合いが強すぎ、ガラス転移点が90℃未満の高分子を用いると、血液と接触した時に、補体を活性化してしまうことが知られている。
すなわち、(C)の共重合体高分子においては、構成される親水性ユニットと疎水性ユニットの種類や比率が重要となる。例えば、親水性ユニットとしてはビニルピロリドンやアルキレングリコール、アルキレンイミン、アリルアミン、ビニルアミン、アクリル酸などが挙げられ、中でも、ビニルピロリドン基は、水酸基ほど親水性が強すぎず、適度に親水性と疎水性のバランスを取ることが容易であり、好ましい。
また、疎水性ユニットとしては酢酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステルや、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等のメタクリル酸エステル及びアクリル酸エステルや、カプロラクタム、さらにメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル、アクリロニトリル等を繰り返し単位として有するものを挙げることができる。
In addition, the polymer (B) composed of only hydrophilic units in the present invention refers to a polymer composed of only hydrophilic units, and examples thereof include polymers such as polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol. However, since proteins easily adhere to hydrophobic surfaces, it is thought that the entire separation membrane surface is hydrophilic. However, with water-soluble polymers such as polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol, the material surface cannot be It is said that even if it is coated, adhesion of proteins and the like can only be temporarily suppressed. That is, it is effective for suppressing adhesion of proteins, organic substances, etc. that the hydrophilicity and hydrophobicity are appropriately mixed on the surface of the separation membrane. Therefore, in the present invention, (B) the polymer consisting only of the hydrophilic unit mainly constitutes the hydrophilic region, while the copolymer polymer (C) mainly constitutes the relatively hydrophobic region. . On the other hand, instead of (C), when a polymer having a too high hydrophilicity and a glass transition point of less than 90 ° C. is used, such as polyvinyl alcohol having a hydroxyl group, the complement is activated when contacted with blood. It is known that
That is, in the copolymer polymer (C), the types and ratios of the hydrophilic unit and the hydrophobic unit to be constructed are important. For example, examples of hydrophilic units include vinyl pyrrolidone, alkylene glycol, alkylene imine, allylamine, vinylamine, acrylic acid, etc. Among them, vinylpyrrolidone groups are not as hydrophilic as hydroxyl groups, and are moderately hydrophilic and hydrophobic. It is easy to balance and is preferable.
In addition, as hydrophobic units, carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, methacrylic acid esters and acrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, and benzyl methacrylate, caprolactam, and methyl Examples thereof include alkyl vinyl ethers such as vinyl ether and ethyl vinyl ether, acrylonitrile and the like as repeating units.

本発明においては、その中でも特に共重合体の繰り返し単位として、酢酸ビニル、ビニルカプロラクタム、メチルビニルエーテルを有する高分子がポリスルホン系分離膜に添加されると、タンパク質や血小板の付着を抑制する効果が高いため、好適に用いられる。この理由としては、上記繰り返し単位を有する(C)がポリスルホン系高分子からなる分離膜と接触した際に、疎水性相互作用による高い親和性から吸着が起こるためであると考えられる。なお、(C)の共重合高分子としては、ランダム共重合体、もしくは交互共重合体が好適に用いられる。これは、ブロック共重合体やグラフト共重合体の場合、疎水性ユニットがドメイン化し、疎水性の度合いが強くなりすぎることが多いためである。
具体的には、ビニルピロリドンと酢酸ビニルとの共重合体である“KOLLIDON”(登録商標)VA64(BASF社製)や、ビニルピロリドンとビニルカプロラクタムとの共重合体である“LUVISKOL”(登録商標)VPC55(BASF社製)、などが好適に用いられるが、特に限定されるものではない。
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、分離膜に高分子を接触させた場合、滅菌と同時に共重合体の不溶化も同時に達成できる。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、親水性高分子の3次元架橋や崩壊などが起きるため、血液適合性が低下する。
本発明では、分離膜を高分子で接触させ、固定化した後にモジュールに組み込んでも良いし、モジュール内に組み込んだ分離膜に高分子を接触させることで、固定化しても良い。高分子を接触させた後、上述したように放射線照射や熱処理を行っても良い。分離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、分離膜の製造工程と、その分離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。
In the present invention, in particular, when a polymer having vinyl acetate, vinyl caprolactam, or methyl vinyl ether is added to the polysulfone separation membrane as a copolymer repeating unit, the effect of suppressing the adhesion of proteins and platelets is high. Therefore, it is preferably used. The reason for this is considered to be that when (C) having the above repeating unit comes into contact with a separation membrane made of a polysulfone polymer, adsorption occurs due to high affinity due to hydrophobic interaction. In addition, as the copolymer polymer (C), a random copolymer or an alternating copolymer is preferably used. This is because in the case of a block copolymer or graft copolymer, the hydrophobic unit is often domained and the degree of hydrophobicity is often too strong.
Specifically, “KOLLIDON” (registered trademark) VA64 (manufactured by BASF), which is a copolymer of vinylpyrrolidone and vinyl acetate, and “LUVISKOL” (registered trademark), which is a copolymer of vinylpyrrolidone and vinylcaprolactam. ) VPC55 (manufactured by BASF) is preferably used, but is not particularly limited.
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 the polymer is brought into contact with the separation membrane, the insolubilization of the copolymer can be achieved simultaneously with sterilization. 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, three-dimensional crosslinking or collapse of the hydrophilic polymer occurs, and blood compatibility is lowered.
In the present invention, the separation membrane may be brought into contact with the polymer and fixed, and then incorporated into the module, or may be immobilized by bringing the polymer into contact with the separation membrane incorporated in the module. After contacting the polymer, irradiation or heat treatment may be performed as described above. There are various methods for producing a separation membrane module depending on its application, but the rough steps can be divided into a separation membrane production step and a step of incorporating the separation 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、分離膜である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、外表面近傍での相分離挙動を速め、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。   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 as a separation 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-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, dioxane and the like) and a stock solution dissolved in a poor solvent (concentration is preferably 10 to 30% by weight, preferably 15 to 25% by weight) Is more preferable), when the injection solution is discharged from the double annular die, the injecting solution is flowed inward, and the dry part is run and then led to the coagulation bath. At this time, the humidity of the dry part has an effect, so that the phase separation behavior near the outer surface is accelerated by replenishing moisture from the outer surface of the membrane while the dry part is running.・ Diffusion resistance can be reduced. 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.

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。
1.基材の作成方法
(1)中空糸膜モジュールの作製
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)16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)3部、ポリビニルピロリドン(ISP社K90)3部をジメチルアセトアミド77部、水1部と共に加熱溶解し、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.
1. Production method of substrate (1) Production of hollow fiber membrane module 16 parts of polysulfone (Amoco Udel-P3500), 3 parts of polyvinylpyrrolidone (International Special Products Co .; hereinafter abbreviated as ISP K30), polyvinylpyrrolidone (ISP K90) 3 parts were heated and dissolved together with 77 parts of dimethylacetamide and 1 part of water to obtain a film forming stock solution.

この原液を温度50℃の紡糸口金部へ送り、環状スリット部分の外径0.35mm、内径0.25mmの2重スリット管から芯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、長さ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℃90秒の水洗工程を経て、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を巻き取り束とした。この中空糸膜を有効膜面積(モジュール内における、ポッティングされた部分を除いた部分の総膜内表面積)が1.6mになるようにケースに充填し、両端を樹脂でポッティングし、さらに端部を両面について開口させて人工腎臓モジュールとした。
(2)平膜の作製
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)16部、ポリビニルピロリドン(ISP社 K30)3部、ポリビニルピロリドン(ISP社 K90)3部をジメチルアセトアミド77部、水1部と共に加熱溶解し、製膜原液とした。
This stock solution is sent to a spinneret at a temperature of 50 ° C., and a solution consisting of 63 parts of dimethylacetamide and 37 parts of water is discharged as a core solution 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, it is passed through a coagulation bath at a temperature of 40 ° C. consisting of 20% by weight of dimethylacetamide and 80% by weight of water through a dry zone atmosphere having a length of 350 mm at a temperature of 30 ° C. and a dew point of 28 ° C. After passing through a water washing step at 60 to 75 ° C. for 90 seconds, a drying step at 130 ° C. was passed for 2 minutes, and a hollow fiber membrane obtained through a crimping step at 160 ° C. was used as a wound bundle. The hollow fiber membrane is filled into a case so that the effective membrane area (total surface area of the portion excluding the potted portion in the module) is 1.6 m 2 , both ends are potted with resin, The part was opened on both sides to form an artificial kidney module.
(2) Preparation of flat membrane 16 parts of polysulfone (Amoco Udel-P3500), 3 parts of polyvinyl pyrrolidone (ISP K30) and 3 parts of polyvinyl pyrrolidone (ISP K90) were heated and dissolved together with 77 parts of dimethylacetamide and 1 part of water. A film forming stock solution was obtained.

ホットプレートにより表面温度が100℃になるように加熱したガラス板上に、平膜の厚さが203μmになるように前記製膜原液をキャストした。キャスト後、速やかにガラス板ごと温度40℃の凝固水浴へ浸漬した後、20cm×20cmのサイズに切り取ることで平膜を得た。
2.測定方法
(1)表面プラズモン共鳴(SPR)測定による吸着量の算出方法
GEヘルスケアバイオサイエンス株式会社製のAuセンサーチップをスピンコーターに固定させた後、ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)の0.1重量%クロロベンゼン溶液をパスツールピペットで1、2滴滴下した。その直後3000rpmで1分間回転乾燥させることで、ポリスルホン系高分子が表面に薄層化したAuセンサーチップを作成した。このセンサーチップをGEヘルスケアバイオサイエンス株式会社製BIACORE3000に挿入して、300秒間センサーチップ表面に0.025重量%トリトン水溶液を20μL/minで5分間、純水を20分間流して洗浄した。その後、以下の操作を行った。
1.0.1重量%となるよう、高分子サンプルを溶解させた水溶液を20μL/minで3分間流してポリスルホン表面に高分子を吸着させた。
2.純水を20分間流して洗浄した。
3.0.025重量%トリトン水溶液を20μL/minで15分間流し、吸着させた高分子を剥離させた。
4.純水を20分間流して洗浄した。
5.0.1重量%となるよう、高分子サンプルを溶解させたアセトニトリル20重量%混合水溶液を20μL/minで3分間流してポリスルホン表面に高分子を吸着させた。
6.純水を20分間流して洗浄した。
7.0.025重量%トリトン水溶液を20μL/minで15分間流し、吸着させた高分子を剥離させた。
8.純水を20分間流して洗浄した。
水に溶解させた高分子サンプルのポリスルホン系高分子表面への吸着量は、センサーチップ挿入直後にトリトン水溶液および水洗浄を行った後の値を0として、操作2が終了した時点での値とした。また、アセトニトリル20重量%混合水溶液に溶解させた高分子サンプルの吸着量は、操作4が終了した時点での値を0として、操作6が終了した時点での値とした。
(2)分離膜表面および膜全体の高分子存在量(重量%)の測定
分離膜表面の高分子存在量(重量%)測定には、X線電子分光法を用いた。装置、条件は以下の通り。
On the glass plate heated so that the surface temperature might be set to 100 degreeC with a hotplate, the said film forming undiluted | stock solution was cast so that the thickness of a flat film might be 203 micrometers. After casting, the glass plate was immediately immersed in a solidified water bath at a temperature of 40 ° C., and then cut into a size of 20 cm × 20 cm to obtain a flat film.
2. Measurement method (1) Method of calculating the amount of adsorption by surface plasmon resonance (SPR) measurement After fixing an Au sensor chip manufactured by GE Healthcare Bioscience Co., Ltd. to a spin coater, polysulfone (Amoco Udel-P3500) 0. One or two drops of a 1 wt% chlorobenzene solution was dropped with a Pasteur pipette. Immediately after that, it was rotated and dried at 3000 rpm for 1 minute to prepare an Au sensor chip in which the polysulfone polymer was thinned on the surface. This sensor chip was inserted into BIACORE 3000 manufactured by GE Healthcare Bioscience Co., Ltd., and cleaned by flowing 0.025 wt% triton aqueous solution at 20 μL / min for 5 minutes and pure water for 20 minutes on the surface of the sensor chip for 300 seconds. Thereafter, the following operation was performed.
1. An aqueous solution in which a polymer sample was dissolved was allowed to flow at 20 μL / min for 3 minutes so that the polymer was adsorbed on the polysulfone surface so as to be 0.1% by weight.
2. It was washed by flowing pure water for 20 minutes.
3. A 0.025 wt% Triton aqueous solution was allowed to flow at 20 μL / min for 15 minutes to separate the adsorbed polymer.
4). It was washed by flowing pure water for 20 minutes.
5. The polymer was adsorbed on the surface of the polysulfone by flowing a 20 wt% acetonitrile mixed solution in which the polymer sample was dissolved at 20 μL / min for 3 minutes so as to be 0.1 wt%.
6). It was washed by flowing pure water for 20 minutes.
7. A 0.025 wt% triton aqueous solution was flowed at 20 μL / min for 15 minutes to separate the adsorbed polymer.
8). It was washed by flowing pure water for 20 minutes.
The adsorption amount of the polymer sample dissolved in water on the polysulfone polymer surface is the value at the time when the operation 2 is completed, with the value after washing the triton aqueous solution and water immediately after insertion of the sensor chip being 0. did. The adsorption amount of the polymer sample dissolved in the 20% by weight acetonitrile mixed solution was 0 when the operation 4 was completed and 0 when the operation 6 was completed.
(2) Measurement of polymer abundance (% by weight) on the surface of the separation membrane and the whole membrane X-ray electron spectroscopy was used for measurement of the polymer abundance (% by weight) on the surface of the separation membrane. The equipment and conditions are as follows.

装置:ESCA LAB220iXL
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)
測定深さ:約10nm
分離膜を超純水で充分に洗浄した後、室温、0.5Torrにて10時間乾燥させた。その後、分離膜が中空糸膜の場合は、片刃で半円筒状にそぎ切り、中空糸膜内表面を測定に供した。
例えば、ポリスルホンとポリビニルピロリドン、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体が混在する分離膜における、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体の存在量(重量%)は以下のようにして算出できる。X線電子分光法により、分離膜表面の元素組成(atomic%)および、C1sピークの分割結果(%)が得られる。これらの値から、エステル基(COO)由来のピーク組成(atomic%)が求められ、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニルユニットの存在量(重量%)が得られる。その結果および、既知のビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体のユニット間の存在量(重量%)より、中空糸膜内表面における、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体の存在量(重量%)が求まる。
同様にして、ポリビニルピロリドンの存在量(重量%)については、ビニルピロリドン基(C=O)由来のC1sピークの分割結果(%)から算出できる。
Device: ESCA LAB220iXL
Excitation X-ray: monochromatic Al Kα1,2 line (1486.6 eV)
X-ray diameter: 0.15mm
Photoelectron escape angle: 90 ° (inclination of detector relative to sample surface)
Measurement depth: about 10nm
The separation membrane was thoroughly washed with ultrapure water and then dried at room temperature and 0.5 Torr for 10 hours. Thereafter, when the separation membrane was a hollow fiber membrane, it was cut into a semicylindrical shape with a single blade, and the inner surface of the hollow fiber membrane was subjected to measurement.
For example, the amount (% by weight) of vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer in a separation membrane in which polysulfone, polyvinylpyrrolidone, and vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer are mixed can be calculated as follows. By X-ray electron spectroscopy, the elemental composition (atomic%) on the surface of the separation membrane and the division result (%) of the C1s peak are obtained. From these values, the peak composition (atomic%) derived from the ester group (COO) is determined, and the abundance (% by weight) of vinyl acetate units in the vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer is obtained. From the result and the existing amount (% by weight) between known vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer units, the existing amount (% by weight) of the vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer on the inner surface of the hollow fiber membrane can be obtained. .
Similarly, the abundance (% by weight) of polyvinylpyrrolidone can be calculated from the division result (%) of the C1s peak derived from the vinylpyrrolidone group (C═O).

分離膜全体の高分子量の存在量(重量%)については、分解〜減圧化学発光法を用いた元素分析を行うことにより算出した。装置、条件は以下の通り。   The high molecular weight abundance (% by weight) of the entire separation membrane was calculated by performing elemental analysis using decomposition to reduced pressure chemiluminescence. The equipment and conditions are as follows.

装置:微量窒素分析装置ND−100型(三菱化学株式会社製)
電気炉温度:熱分解部分(800℃)、触媒部分(900℃)
メイン酸素流量:200mL/min
酸素流量:200mL/min
アルゴン流量:400mL/min
分離膜を上記分析装置内に導入して、熱分解および酸化させ、生成した一酸化窒素を化学発光法により測定した。次いで予めピリジン標準液で作成した検量線により定量した。
(3)ゲル化濃度の測定
使用した高分子についての水溶液は、濃度の下限を1000ppm、上限を30000ppmとして1000ppmおきで調整し、各サンプルを25kGyでγ線照射した。照射後のサンプルで沈殿が生じた濃度の下限値をゲル化濃度とした。ただし、沈殿の有無は0.2μmのフィルターで濾過を行った時に、沈殿が得られるかどうかにより判定した。
(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25kGyでγ線照射した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。血小板付着数については、好ましくは50個/4.3×103μm2以下、さらに好ましくは20個/4.3×103μm2以下である。
(5)溶出量の測定
(中空糸膜モジュールの場合)25kGyでγ線照射した中空糸膜をプライミング洗浄した後、超純水で灌流した。プライミング方法としては、以下の通りである。まず、血液側入口を下にした状態で、血液回路に接続した。超純水を流量100mL/minで、血液入口側から血液出口側に7分間流した。その後、透析液入口を下にした状態で、血液回路に接続した。超純水を流量 500mL/minで、透析液入口側から透析液出口側に5分間流した。その後、再度、血液側入口を下にした状態で、超純水を流量100mL/minで血液入口側から血液出口側に3分間流した。この後、37℃に加温した4Lの超純水を用いて、血液側入口を上にした状態で、血液入口側から血液出口側に流量200mL/minで、4時間灌流した。
4時間灌流液について、凍結乾燥により100倍に濃縮し、該溶液を東ソー株式会社製HPLC(AK−216−001)にて測定した。高分子量体の溶出量は、ポリビニルピロリドン(ISP社 K90)を検量線に用いて算出した。溶出量については、好ましくは1.0mg以下、さらに好ましくは0.5mg以下である。
(平膜の場合)25kGyでγ線照射した平膜について、超純水にて5分間洗浄した。その後、37℃に加温した1Lの超純水に4時間浸した後、得られた溶液を凍結乾燥により100倍に濃縮し、該溶液を上記と同じように東ソー株式会社製HPLC(AK−216−001)にて測定した。
(6)β−ミクログロブリン クリアランス測定
プラスチック管に中空糸を36本通し、両端を接着剤で固定した有効長12.5mmのプラスチック管モジュールを作製し、濃度が5mg/Lになるように、β−ミクログロブリンを37℃の牛血清に加えた。これをミニモジュールの血液側に1mL/minで流し、透析液側に37℃の生理食塩水を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水を全量回収してエスアールエル(株)に分析を依頼し、β−ミクログロブリンの濃度を測定した。測定結果から有効膜面積が1.8mの分離膜モジュールに換算したクリアランスを算出した。β−ミクログロブリン クリアランスの値については、好ましくは60mL/min以上、さらに好ましくは65mL/min以上である。
(7)透水性の測定
中空糸膜の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)を作成し、中空糸膜内側に水圧100mmHgをかけて、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。透水性は下記(式3)で算出した。
Apparatus: Trace nitrogen analyzer ND-100 type (Mitsubishi Chemical Corporation)
Electric furnace temperature: Pyrolysis part (800 ° C), catalyst part (900 ° C)
Main oxygen flow rate: 200mL / min
Oxygen flow rate: 200 mL / min
Argon flow rate: 400 mL / min
The separation membrane was introduced into the analyzer, pyrolyzed and oxidized, and the produced nitric oxide was measured by a chemiluminescence method. Subsequently, it quantified with the analytical curve previously created with the pyridine standard solution.
(3) Measurement of Gelation Concentration The aqueous solution of the polymer used was adjusted every 1000 ppm with the lower limit of the concentration being 1000 ppm and the upper limit being 30000 ppm, and each sample was irradiated with γ-rays at 25 kGy. The lower limit of the concentration at which precipitation occurred in the sample after irradiation was taken as the gelation concentration. However, the presence or absence of precipitation was determined by whether or not precipitation was obtained when filtration was performed with a 0.2 μm filter.
(4) Human platelet adhesion test method of hollow fiber membrane A double-sided tape was attached to an 18 mmφ polystyrene circular plate, and a hollow fiber membrane irradiated with γ rays at 25 kGy 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% by 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. The platelet adhesion number is preferably 50 / 4.3 × 10 3 μm 2 or less, more preferably 20 / 4.3 × 10 3 μm 2 or less.
(5) Measurement of elution amount (in the case of hollow fiber membrane module) The hollow fiber membrane irradiated with γ rays at 25 kGy was subjected to priming washing and then perfused with ultrapure water. The priming method is as follows. First, it was connected to the blood circuit with the blood side inlet down. Ultrapure water was allowed to flow from the blood inlet side to the blood outlet side at a flow rate of 100 mL / min for 7 minutes. Then, it connected to the blood circuit with the dialysate inlet down. Ultrapure water was flowed from the dialysate inlet side to the dialysate outlet side at a flow rate of 500 mL / min for 5 minutes. Thereafter, again with the blood side inlet down, ultrapure water was allowed to flow from the blood inlet side to the blood outlet side at a flow rate of 100 mL / min for 3 minutes. Thereafter, 4 L of ultrapure water heated to 37 ° C. was used for perfusion for 4 hours from the blood inlet side to the blood outlet side at a flow rate of 200 mL / min with the blood side inlet facing up.
The perfusate for 4 hours was concentrated 100 times by lyophilization, and the solution was measured by HPLC (AK-216-001) manufactured by Tosoh Corporation. The elution amount of the high molecular weight substance was calculated using polyvinyl pyrrolidone (ISP K90) as a calibration curve. The amount of elution is preferably 1.0 mg or less, more preferably 0.5 mg or less.
(In the case of flat film) The flat film irradiated with γ rays at 25 kGy was washed with ultrapure water for 5 minutes. Then, after immersing in 1 L of ultrapure water heated to 37 ° C. for 4 hours, the obtained solution was concentrated 100 times by freeze-drying, and the solution was subjected to HPLC (AK- 216-001).
(6) β 2 -microglobulin clearance measurement A plastic tube module having an effective length of 12.5 mm in which 36 hollow fibers are passed through a plastic tube and both ends are fixed with an adhesive, and the concentration is 5 mg / L. β 2 -microglobulin was added to 37 ° C. bovine serum. 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 circulation for 2 hours, the bovine serum on the blood side and the physiological saline on the dialysate side were collected in total and requested to SRL for analysis, and the concentration of β 2 -microglobulin was measured. From the measurement results, the clearance converted into a separation membrane module having an effective membrane area of 1.8 m 2 was calculated. The value of β 2 -microglobulin clearance is preferably 60 mL / min or more, and more preferably 65 mL / min or more.
(7) Measurement of water permeability A glass tube mini-module (36 pieces: effective length: 10 cm) in which both ends of the hollow fiber membrane are sealed is prepared, and a water pressure of 100 mmHg is applied to the inside of the hollow fiber membrane to flow outward. The amount of filtration per unit time was measured. The water permeability was calculated by the following (Formula 3).

UFRS=Q/(P×T×A) (式3)
(UFRS:透水性(mL/hr/m/mmHg)、Q:濾過量(mL)、T:流出時間(hr)、 P:圧力(mmHg)、A:中空糸膜の内表面積(m
(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、“LUVISKOL”(登録商標)VA73W)の1000ppm水溶液および1000ppmのアセトニトリル20重量%混合水溶液を調整し、上記SPR測定方法により吸着量を算出した。また、(3)によりゲル化濃度を求めた。続いて“LUVISKOL”(登録商標)VA73W 100ppm水溶液を25℃にて中空糸膜モジュールの血液側入口から血液側出口に500mL通液し、次に血液側入口から透析液側入口に500mL通液することで、中空糸膜の内表面に““LUVISKOL”(登録商標)VA73Wを集積させた。その後、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、次に血液側の充填液をブローしてから窒素で透析液側、血液側それぞれをブローした後、該モジュールに25kGyでγ線を照射した。γ線照射後の該モジュールから中空糸を取り出し、分離膜全体に対する存在量(重量%)、分離膜表面の存在量(重量%)、血小板付着試験、溶出量、β−ミクログロブリン クリアランス測定を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(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、“KOLLIDON”(登録商標)VA64)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。また、透水性について測定を行った。
(実施例3)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(5/5)共重合体(BASF社製、“LUVISKOL”(登録商標)VA55I)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例4)
ビニルピロリドン/ビニルカプロラクタム(5/5)共重合体(BASF社製、“LUVISKOL”(登録商標)VPC55)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例5)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度は10ppmであった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例6)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度が10ppm、水溶液の温度が30℃であった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、β−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。しかし、水溶液の温度を30℃としたため、実施例5よりも溶出量がさらに少なくなった。
(実施例7)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度が10ppm、水溶液の温度が45℃であった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、β−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。しかし、水溶液の温度を45℃としたため、実施例5、6よりも溶出量がさらに少なくなった。
(実施例8)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度は5ppmであった以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。しかし、前記(C)の内表面量が少ないため、血小板付着数は10ppmを用いた実施例5や100ppmを用いた実施例1より多かった。
(比較例1)
ポリビニルアルコール(アルドリッチ社製、ケン化度80%、分子量1万)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出物が比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、β−ミクログロブリン クリアランスが低かった。これは、使用したポリビニルアルコールのガラス転移点が低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例2)
ビニルピロリドン/酢酸ビニル(3/7)共重合体(BASF社製、“LUVISKOL”(登録商標)VA37E)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出物が比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、β−ミクログロブリン クリアランスが低かった。これは、使用した“LUVISKOL”(登録商標)VA37Eのガラス転移点が低く、また溶解度も低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例3)
ポリ酢酸ビニル(アルドリッチ社製、分子量11.3万)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出物が比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、β−ミクログロブリン クリアランスが低かった。これは、使用したポリ酢酸ビニルのガラス転移点が低く、また溶解度も低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例4)
ポリビニルピロリドン/ポリスチレン(5/5)グラフト共重合体(日本触媒社製)を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、血小板付着数が多かった。これは、使用したポリビニルピロリドン/ポリスチレン(5/5)グラフト共重合体の溶解度が低く、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例5)
ポリビニルピロリドンK90を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、β−ミクログロブリン クリアランスは比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、血小板付着数と溶出量が多かった。これは、使用したポリビニルピロリドンK90が親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子ではなく、Aa/Awの値も1以上であり、分離膜表面の親水性領域と疎水性領域のバランスが悪いためと考えられる。
(比較例6)
製膜原液をポリスルホン 18部、ジメチルアセトアミド 81部、水 1部として、中空糸膜モジュールを作成した以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていたが、血小板付着数が多かった。
(比較例7)
中空糸膜モジュールへ通液する液体として水を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。これらの各結果は表1の通りであった。すなわち、血小板付着数が多かった。
(実施例9)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64の100ppm水溶液に平膜を浸漬させた。水分を切った後、前記平膜をガス密閉性の容器に入れて窒素充填し、その後25kGyでγ線を照射した。γ線照射後の平膜の溶出量を測定した。結果は表2の通りであった。すなわち、溶出量が比較例9に示すコントロール並に維持されていることがわかった。
(実施例10)
ポリスルホン 14部、ポリビニルピロリドンK30 5部、ポリビニルピロリドンK90 5部をジメチルアセトアミド77部、水1部に加熱溶解して製膜原液とした以外は、実施例9と同様の操作を行った。結果は表2の通りであった。すなわち、溶出量が多くなった。
(比較例8)
ポリスルホンをジメチルアセトアミド77部、水1部に加熱溶解して製膜原液とした以外は、実施例9と同様の操作を行った。結果は表2の通りであった。
(実施例11)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、抱液率を5%にして透水性を200mL/hr/m/mmHgにした以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果は表3の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、β−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。ただし、溶出量は実施例2よりも多くなった。
(実施例12)
“KOLLIDON”(登録商標)VA64を用い、中空糸膜モジュールへ通液した水溶液の濃度は1000ppmであり、抱液率を300%にして透水性を140mL/hr/m/mmHgにした以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果は表3の通りであった。すなわち、血小板付着数が少なく、溶出量やβ−ミクログロブリン クリアランスが比較例7に示すコントロール並に維持されていることがわかった。ただし、β−ミクログロブリン クリアランスが実施例2よりも少なくなった。
UFRS = Q w / (P × T × A) (Formula 3)
(UFRS: water permeability (mL / hr / m 2 / mmHg), Q w : filtration amount (mL), T: outflow time (hr), P: pressure (mmHg), A: inner surface area of hollow fiber membrane (m 2 )
Example 1
A 1000 ppm aqueous solution of vinylpyrrolidone / vinyl acetate (7/3) copolymer (manufactured by BASF, "LUVISKOL" (registered trademark) VA73W) and a mixed aqueous solution of 1000 ppm of acetonitrile by 20% by weight are adsorbed by the above SPR measurement method. Was calculated. Moreover, the gelation concentration was calculated | required by (3). Subsequently, “LUVISKOL” (registered trademark) VA73W 100 ppm aqueous solution is passed at 25 ° C. from the blood side inlet to the blood side outlet of the hollow fiber membrane module, and then 500 mL is passed from the blood side inlet to the dialysate side inlet. As a result, “LUVISKOL” (registered trademark) VA73W was accumulated on the inner surface of the hollow fiber membrane. Thereafter, the filling solution was pushed out from the dialysate side to the blood side with 100 kPa compressed air, and then the filling solution on the blood side After blowing the dialysate side and the blood side with nitrogen, the module was irradiated with γ-rays at 25 kGy. Weight%), separation membrane surface abundance (wt%), platelet adhesion test, elution amount, and β 2 -microglobulin clearance measurement. The results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of adhered platelets was small, and the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7.
(Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (6/4) copolymer (manufactured by BASF, “KOLLIDON” (registered trademark) VA64) was used. These results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of adhered platelets was small, and the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7. Moreover, the water permeability was measured.
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed, except that a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (5/5) copolymer ("LUVISKOL" (registered trademark) VA55I, manufactured by BASF Corporation) was used. These results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of adhered platelets was small, and the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7.
Example 4
The same operation as in Example 1 was performed, except that a vinylpyrrolidone / vinylcaprolactam (5/5) copolymer ("LUVISKOL" (registered trademark) VPC55, manufactured by BASF Corporation) was used. These results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of adhered platelets was small, and the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7.
(Example 5)
Using “KOLLIDON” (registered trademark) VA64, the same operation as in Example 1 was performed except that the concentration of the aqueous solution passed through the hollow fiber membrane module was 10 ppm. These results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of adhered platelets was small, and the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7.
(Example 6)
Using “KOLLIDON” (registered trademark) VA64, the same operation as in Example 1 was performed except that the concentration of the aqueous solution passed through the hollow fiber membrane module was 10 ppm and the temperature of the aqueous solution was 30 ° C. These results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of platelet adhesion was small, and β 2 -microglobulin clearance was maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7. However, since the temperature of the aqueous solution was 30 ° C., the amount of elution was further smaller than that in Example 5.
(Example 7)
Using “KOLLIDON” (registered trademark) VA64, the same operation as in Example 1 was performed except that the concentration of the aqueous solution passed through the hollow fiber membrane module was 10 ppm and the temperature of the aqueous solution was 45 ° C. These results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of platelet adhesion was small, and β 2 -microglobulin clearance was maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7. However, since the temperature of the aqueous solution was 45 ° C., the amount of elution was further smaller than in Examples 5 and 6.
(Example 8)
Using “KOLLIDON” (registered trademark) VA64, the same operation as in Example 1 was performed except that the concentration of the aqueous solution passed through the hollow fiber membrane module was 5 ppm. These results were as shown in Table 1. That is, it was found that the number of adhered platelets was small, and the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7. However, since the amount of the inner surface of (C) was small, the platelet adhesion number was larger than Example 5 using 10 ppm and Example 1 using 100 ppm.
(Comparative Example 1)
The same operation as in Example 1 was performed except that polyvinyl alcohol (Aldrich, saponification degree 80%, molecular weight 10,000) was used. These results were as shown in Table 1. That is, the platelet adhesion number was small and the eluate was maintained in the same level as the control shown in Comparative Example 7, but the β 2 -microglobulin clearance was low. This is considered because the glass transition point of the used polyvinyl alcohol is low and the balance between the hydrophilic region and the hydrophobic region on the surface of the separation membrane is poor.
(Comparative Example 2)
The same operation as in Example 1 was performed except that a vinylpyrrolidone / vinyl acetate (3/7) copolymer (BASF Corporation, “LUVISKOL” (registered trademark) VA37E) was used. These results were as shown in Table 1. That is, the platelet adhesion number was small and the eluate was maintained in the same level as the control shown in Comparative Example 7, but the β 2 -microglobulin clearance was low. This is considered to be because “LUVISKOL” (registered trademark) VA37E used has a low glass transition point and low solubility, and the balance between the hydrophilic region and the hydrophobic region on the surface of the separation membrane is poor.
(Comparative Example 3)
The same operation as in Example 1 was performed except that polyvinyl acetate (manufactured by Aldrich, molecular weight: 113,000) was used. These results were as shown in Table 1. That is, the platelet adhesion number was small and the eluate was maintained in the same level as the control shown in Comparative Example 7, but the β 2 -microglobulin clearance was low. This is probably because the polyvinyl acetate used has a low glass transition point and low solubility, and the balance between the hydrophilic region and the hydrophobic region on the surface of the separation membrane is poor.
(Comparative Example 4)
The same operation as in Example 1 was performed except that a polyvinylpyrrolidone / polystyrene (5/5) graft copolymer (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was used. These results were as shown in Table 1. That is, although the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7, the platelet adhesion number was large. This is presumably because the polyvinyl pyrrolidone / polystyrene (5/5) graft copolymer used has low solubility and the balance between the hydrophilic region and the hydrophobic region on the surface of the separation membrane is poor.
(Comparative Example 5)
The same operation as in Example 1 was performed except that polyvinylpyrrolidone K90 was used. These results were as shown in Table 1. That is, the β 2 -microglobulin clearance was maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7, but the platelet adhesion number and elution amount were large. This is because the used polyvinylpyrrolidone K90 is not a copolymer polymer consisting of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit, the value of Aa / Aw is 1 or more, and the balance between the hydrophilic region and the hydrophobic region on the surface of the separation membrane is It is thought to be bad.
(Comparative Example 6)
The same procedure as in Example 1 was performed, except that the membrane-forming stock solution was 18 parts of polysulfone, 81 parts of dimethylacetamide, and 1 part of water to prepare a hollow fiber membrane module. These results were as shown in Table 1. That is, although the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7, the platelet adhesion number was large.
(Comparative Example 7)
The same operation as in Example 1 was performed except that water was used as the liquid that passed through the hollow fiber membrane module. These results were as shown in Table 1. That is, the platelet adhesion number was large.
Example 9
The flat membrane was immersed in a 100 ppm aqueous solution of “KOLLIDON” (registered trademark) VA64. After the moisture was cut off, the flat membrane was placed in a gas-tight container and filled with nitrogen, and then irradiated with γ rays at 25 kGy. The elution amount of the flat membrane after γ-ray irradiation was measured. The results are shown in Table 2. That is, it was found that the elution amount was maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 9.
(Example 10)
The same operation as in Example 9 was carried out except that 14 parts of polysulfone, 5 parts of polyvinylpyrrolidone K30 and 5 parts of polyvinylpyrrolidone K90 were dissolved in 77 parts of dimethylacetamide and 1 part of water to prepare a film-forming stock solution. The results are shown in Table 2. That is, the amount of elution increased.
(Comparative Example 8)
The same operation as in Example 9 was performed except that polysulfone was heated and dissolved in 77 parts of dimethylacetamide and 1 part of water to obtain a film-forming stock solution. The results are shown in Table 2.
(Example 11)
“KOLLIDON” (registered trademark) VA64 was used, and the same operation as in Example 1 was performed except that the liquid retention rate was 5% and the water permeability was 200 mL / hr / m 2 / mmHg. The results are shown in Table 3. That is, it was found that the number of platelet adhesion was small, and β 2 -microglobulin clearance was maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7. However, the elution amount was larger than that in Example 2.
(Example 12)
Using “KOLLIDON” (registered trademark) VA64, the concentration of the aqueous solution passed through the hollow fiber membrane module was 1000 ppm, except that the liquid permeability was 300% and the water permeability was 140 mL / hr / m 2 / mmHg. The same operation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 3. That is, it was found that the number of adhered platelets was small, and the elution amount and β 2 -microglobulin clearance were maintained at the same level as the control shown in Comparative Example 7. However, β 2 -microglobulin clearance was lower than that in Example 2.

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Claims (15)

(A)疎水性ユニットのみからなる高分子、(B)親水性ユニットのみからなる高分子、および、(C)親水性ユニットと疎水性ユニットからなる共重合体高分子、の少なくとも3成分から構成され、
前記(A)は、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満であり、
前記(B)は、ガラス転移点が90℃以上、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上であり、
前記(C)は、ガラス転移点が90℃以上、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、かつ照射線量が25kGyでのγ線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下であり、
前記(B)および(C)の存在比率は、5重量%以下であり、
前記(C)は、上面または下面に5重量%以上存在している、分離膜。
(A) a polymer composed only of hydrophobic units, (B) a polymer composed solely of hydrophilic units, and (C) a copolymer polymer composed of hydrophilic units and hydrophobic units. ,
(A) has a solubility in pure water at 20 ° C. of less than 1 g / 100 g,
(B) has a glass transition point of 90 ° C. or higher and a solubility in pure water of 20 ° C. of 10 g / 100 g or higher.
(C) has a glass transition point of 90 ° C. or higher, a solubility in pure water of 20 ° C. of 1 g / 100 g or higher, and a gelation concentration by γ-ray irradiation with an irradiation dose of 25 kGy of 2.0% by weight or lower. ,
The abundance ratio of (B) and (C) is 5% by weight or less,
Said (C) is a separation membrane which exists 5weight% or more in an upper surface or a lower surface.
前記(A)からなるフィルムに対して、前記(C)を水中で接触させた時の吸着量をAw、アセトニトリル20重量%混合水溶液中で接触させた時の吸着量をAaとした場合、Aa/Awが0.95以下であることを特徴とする請求項1に記載の分離膜。 When the amount of adsorption when the (C) is brought into contact with the film (A) in water is Aw and the amount of adsorption when the film is brought into contact with a 20 wt% acetonitrile mixed solution is Aa, Aa The separation membrane according to claim 1, wherein / Aw is 0.95 or less. 前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下、かつ、透水性が150mL/hr/m/mmHg以上、900mL/hr/m/mmHg以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の分離膜。 The抱液rate of the separation membrane is 10 wt% to 600 wt% or less, and claims water permeability 150mL / hr / m 2 / mmHg or more, equal to or less than 900mL / hr / m 2 / mmHg 3. The separation membrane according to 1 or 2. 前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の分離膜。 The separation membrane according to any one of claims 1 to 3, wherein (A) is a polysulfone polymer. 前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の分離膜。 The separation membrane according to any one of claims 1 to 4, wherein (B) is polyvinylpyrrolidone and / or polyethylene glycol. 前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の分離膜。 The hydrophilic unit (C) is vinyl pyrrolidone and / or ethylene glycol, and the hydrophobic unit (C) is vinyl acetate and / or vinyl caprolactam. The separation membrane according to 1. 前記分離膜が血液浄化用途に用いられることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の分離膜。 The separation membrane according to any one of claims 1 to 6, wherein the separation membrane is used for blood purification. 請求項1〜7のいずれかに記載の分離膜が内蔵されたことを特徴とする分離膜モジュール。 A separation membrane module comprising the separation membrane according to claim 1. (A)下記(a)を満たす疎水性ユニットのみからなる高分子と、(B)下記(b)を満たす親水性ユニットのみからなる高分子と、からなる分離膜に、
(C)下記(c)を満たす親水性ユニットと疎水性ユニットとからなる共重合体高分子溶液、を接触させた後、高エネルギー線を照射する分離膜の製造方法。
(a)20℃の純水に対する溶解度が1g/100g未満
(b)ガラス転移点が90℃以上、かつ、20℃の純水に対する溶解度が10g/100g以上
(c)ガラス転移点が90℃以上、20℃の純水に対する溶解度が1g/100g以上、かつ、照射線量が25kGyでのγ線照射によるゲル化濃度が2.0重量%以下
A separation membrane comprising (A) a polymer consisting only of a hydrophobic unit satisfying the following (a) and (B) a polymer consisting only of a hydrophilic unit satisfying the following (b):
(C) A method for producing a separation membrane in which a copolymer polymer solution composed of a hydrophilic unit and a hydrophobic unit satisfying the following (c) is contacted and then irradiated with high energy rays.
(A) Solubility in pure water at 20 ° C. is less than 1 g / 100 g (b) Glass transition point is 90 ° C. or higher and solubility in pure water at 20 ° C. is 10 g / 100 g or higher (c) Glass transition point is 90 ° C. or higher The gelation concentration by γ-ray irradiation with a solubility in pure water at 20 ° C. of 1 g / 100 g or more and an irradiation dose of 25 kGy is 2.0% by weight or less.
前記(C)の溶液を20℃以上、60℃以下で接触させることを特徴とする請求項9に記載の分離膜の製造方法。 The method for producing a separation membrane according to claim 9, wherein the solution of (C) is contacted at 20 ° C. or more and 60 ° C. or less. 前記(C)の溶液を、成形された分離膜の表面に接触させた後、前記分離膜の抱液率が10重量%以上600重量%以下となるまで除去する工程を有することを特徴とする請求項9または10に記載の分離膜の製造方法。 The step of contacting the solution of (C) with the surface of the molded separation membrane, and then removing the solution until the liquid retention rate of the separation membrane is 10 wt% or more and 600 wt% or less. The method for producing a separation membrane according to claim 9 or 10. 前記(A)がポリスルホン系高分子であることを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の分離膜の製造方法。 The method for producing a separation membrane according to any one of claims 9 to 11, wherein (A) is a polysulfone polymer. 前記(B)がポリビニルピロリドンおよび/またはポリエチレングリコールであることを特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載の分離膜の製造方法。 The method for producing a separation membrane according to any one of claims 9 to 12, wherein (B) is polyvinylpyrrolidone and / or polyethylene glycol. 前記(C)の親水性ユニットがビニルピロリドンおよび/またはエチレングリコールであり、前記(C)の疎水性ユニットが酢酸ビニルおよび/またはビニルカプロラクタムであることを特徴とする請求項9〜13のいずれかに記載の分離膜の製造方法。 The hydrophilic unit (C) is vinyl pyrrolidone and / or ethylene glycol, and the hydrophobic unit (C) is vinyl acetate and / or vinyl caprolactam. The manufacturing method of the separation membrane as described in 2. 請求項9〜14のいずれかに記載の分離膜の製造方法により得られた分離膜を内蔵することを特徴とする分離膜モジュールの製造方法。
A method for producing a separation membrane module, comprising a separation membrane obtained by the method for producing a separation membrane according to claim 9.
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