JPH07106221B2 - 膜型医用濾過装置の製造方法 - Google Patents

膜型医用濾過装置の製造方法

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JPH07106221B2
JPH07106221B2 JP63132265A JP13226588A JPH07106221B2 JP H07106221 B2 JPH07106221 B2 JP H07106221B2 JP 63132265 A JP63132265 A JP 63132265A JP 13226588 A JP13226588 A JP 13226588A JP H07106221 B2 JPH07106221 B2 JP H07106221B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は膜型医用濾過装置の製造方法に関するものであ
り、更に詳しくは使用に際して簡便で安全に用いること
ができる疎水性ポリマーよりなる多孔質膜を内蔵した医
用濾過装置の製造方法に関する。
尚、ここでいう膜型医用濾過装置とは、血液より血球成
分と血漿成分を分離する血漿分離器、血漿成分を更に分
子量により分画する血漿成分分離器、血液より水分のみ
を分離する血液濃縮器、ドナーからの血液より血漿成分
を献血・採取するための血漿成分採取器等である。
[従来の技術] 疎水性ポリマーよりなる多孔質膜においては、血液のよ
うな水性液体は疎水性ポリマーを濡らさないため、多孔
質膜の微細孔への水性液体浸透が困難であり、このよう
な疎水性ポリマーからなる多孔質膜を内蔵する医用濾過
装置はそのままでは使用することができない。そのた
め、疎水性ポリマーよりなる多孔質膜を予め親水化処理
することが提案されており、これら親水化処理方法とし
ては、 水に可溶な低界面張力有機溶剤を微細孔内に浸透させ
た後、水と置換する方法(特公昭61−13824号公報参
照)、 界面活性剤で多孔質膜を処理する方法、 多孔質膜表面に親水性基を化学的に導入する方法、 親水性ポリマーを多孔質膜表面にコーティングする方
法、また 水を5kg/cm2以上の圧力で微細孔内に浸入させる方法
(特開昭61−92675号、同61−94662号、同61−109573号
各公報参照)が知られている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記の低界面張力有機溶剤を微細孔内
に浸透させた後水と置換する方法では、低界面張力有機
溶剤を洗浄除去するのに大量の水を必要とする欠点があ
る。また、の界面活性剤で処理する方法では、血液中
および血漿中に界面活性剤が溶出し、安全上問題があ
る。
又、の多孔質膜表面に親水性基を化学的に導入する方
法も、反応残査、溶媒等が残留しやすく安全上に問題が
あり、の親水性ポリマーをコーティングする方法も、
コーティングに使用した溶媒が残留しやすく、安全上問
題があるばかりでなく、一般に、疎水性多孔質膜が有す
る生体適合性、補体および血小板等の活性化が低い等の
血液への良適合性が、疎水性膜の表面を別のポリマーで
コーティングすることにより失われてしまうという欠点
がある。
更に、上記の水を5kg/cm2以上の圧力で微細孔内に浸
入させる方法では、上記のかかる問題はないが、5kg/cm
2以上という高い圧力をかけると膜や容器が破損する確
率が大きくなるという欠点があった。
[課題を解決するための手段] そこで、本発明者らはこれら疎水性ポリマーよりなる多
孔質膜を内蔵する医用濾過装置の欠点を解決すべく鋭意
検討した結果、本発明に達した。
すなわち、本発明は、疎水性ポリマーよりなり、微細孔
の平均孔径が0.01〜10ミクロンである多孔質膜を内蔵
し、血液の導入口および導出口ならびに瀘液の導出口を
有する膜型医用濾過装置を用意し、前記多孔質膜で隔て
られる各空間を無菌水で充填し、次いで前記各導入口及
び導出口を封鎖した後、0.7kg/cm2以上、5kg/cm2未満の
ゲージ圧で高圧蒸気滅菌を行い、滅菌と同時に無菌水
を、直接、前記多孔質膜の該微細孔内に侵入させること
を特徴とする膜型医用濾過装置の製造方法、を提供する
ものである。
本発明では、装置内に無菌水を充填した後、多孔質膜を
有機溶剤、親水性ポリマー等で処理することなく、高圧
蒸気滅菌を行うことにより、無菌水を、直接、前記多孔
質膜の微細孔内に侵入させることを特徴としている。前
記した特公昭61−13824号公報(従来のの方法)に
は、水と置換した後高圧蒸気滅菌を行なう旨の記載もあ
るが、この方法はあくまで低界面張力有機溶剤を使用す
ることを前提としているものである。従って、有機溶剤
の洗浄除去は必須であり、その手間、工程の複雑化に問
題を有することに変わりはないのである。
一方、本発明者は種々の角度から実験、検討を行なった
ところ、意外なことに、有機溶剤を使用しないで無菌水
を充填し、次いで高圧蒸気滅菌を行うことにより、低圧
で無菌水を多孔質膜の微細孔内に浸入させ得ることを見
出したのである。
本発明で製造される膜型医用濾過装置は、親水化処理剤
としての有機溶剤、界面活性剤を用いず、多孔質膜の微
細孔に水が充填されているので、濾過装置内に親水化剤
が残留することがなく安全であるとともに、濾過装置が
高圧蒸気滅菌されているので、従来のエチレンオキサイ
ドガス(EOG)滅菌に起因して生じる残留ガスによる安
全上の問題、またγ線滅菌による多孔質膜およびハウジ
ング、ポッティング材等の使用部材の分解生成物の毒性
の問題もなく、非常に安全性の高い医用濾過装置とな
る。また本発明の医用濾過装置は、使用前にすでに無菌
水が充填されているので、使用時に非常に低い圧力(例
えば、50mmHg以下の圧力)で水、血漿等が多孔質膜を流
出入することができるほか、濾過装置内の脱気が容易で
あり、また大量の生理食塩水による洗浄を必要とせず、
使用時に簡便に利用することができる。
本発明において使用される疎水性ポリマーよりなる多孔
質膜としては、高圧蒸気滅菌に耐え得る材質のもので、
例えばポリプロピレン、ポリ4−メチルペンテン−1、
ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化
ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチ
ルシロキサン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン
などが好ましいものとして挙げられる。
本発明において使用される多孔質膜の形態は特に限定さ
れるものではなく、例えば中空糸状、平膜状のものが用
いられる。
また、多孔質膜の製造法についても特に制限はなく、延
伸法、湿式相分離法、溶融相分離法、溶媒抽出法等、公
知の製造法が採用される。
本発明において用いられる無菌水としては、通常の無菌
処理を施された水が用いられるが、また水を主成分とし
医用目的にとって有害でない溶質を含むものであっても
用いることができる。これには注射用蒸留水、パイロジ
ェンフリー水、生理食塩水などが挙げられる。
また、本発明においては、平均孔径が0.01〜10ミクロン
(μm)(バブルポイント法による測定)の多孔質膜を
対象としている。0.01ミクロンより小さい平均孔径の多
孔質膜では微細孔内に無菌水が浸入し難く、10ミクロン
より大きい平均孔径の多孔質膜では、通常の方法で多孔
質膜の微細孔に水を流入させることができるからであ
る。
本発明の方法を、従来公知である5kg/cm2以上の圧力を
かけて多孔質膜の微細孔に水を浸入させる方法と比較し
て述べると、従来公知の方法は、多孔質膜の孔径測定等
に用いられる水銀圧入法のやり方を水に応用したもので
あるが、本発明は、高圧蒸気滅菌条件下で無菌水を微細
孔内に浸入させるもので、高圧蒸気滅菌に起因する水の
温度上昇に伴なう水の界面張力の低下を積極的に利用す
るだけでなく、微細孔内への水蒸気の流入を利用してい
るため、多孔質膜およびポッティング部(接着部)等に
対し、5kg/cm2以上の過酷な圧力をかけることなく、多
孔質膜の微細孔内へ水を浸入させることが可能となるの
である。
本発明の高圧蒸気滅菌は、好ましくはゲージ圧で0.7kg/
cm2以上、特に好ましくは1.0〜1.4kg/cm2の範囲の圧力
下で行なわれる。高圧蒸気滅菌がゲージ圧で0.7kg/cm2
以下で行なわれる場合には多孔質膜の微細孔内への水の
浸入が十分でない。
さらに本発明では同時に膜型医用濾過装置を滅菌するこ
とができ、製造工程上も、汚染に対して安全であるばか
りでなく効率的になるものである。
なお多孔質膜の孔径によっては、高圧蒸気滅菌の圧力の
ほかに、不活性ガス(例えば、窒素ガス)によって高圧
蒸気滅菌槽内を更に加圧することにより、血液の導入
口、導出口ならびに瀘液の導出口に設けた封鎖用キャッ
プ又は栓を押しつける等により、無菌水の微細孔内への
浸入を確実にする方法も採用することができる。この場
合、その圧力も上記した従来の方法より低くてよく、1.
0kg/cm2〜5.0kg/cm2の圧力範囲、好ましくは1.6kg/cm2
〜3.0kg/cm2の圧力範囲で使用することができる。
又、本発明においては、減圧下で膜型濾過装置内の多孔
質膜で隔てられる各空間の空気を排除し、次いで該空間
に無菌水を充填することが好ましく、さらに、膜型濾過
装置内の多孔質膜で隔てられる各空間を炭酸ガスにて充
満させた後、該空間に無菌水を充填すると、炭酸ガスは
無菌水に対して溶解度が高いことから、無菌水との交換
が容易で、しかも気泡を残さず、好ましいものである。
[実施例] 以下、本発明を実施例に基いて更に詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限られるものではない。
(実施例1) ポリプロピレン(UBE−PP−F109K、商品名:宇部興産
(株)製、MFI=9g/10分)を、中空糸製造用ノズルを使
用し、紡糸温度210℃で紡糸した。得られたポリプロピ
レン中空糸を145℃の加熱空気槽で30分間加熱処理し、
次いで135℃の温度で初期長さに対し400%、歪速度8.33
%/分で延伸し、延伸状態を保ったまま145℃の加熱空
気槽内で15分間熱処理を行ない多孔質ポリプロピレン中
空糸を製造した。得られた多孔質ポリプロピレンは内径
320μm、膜厚55μmであった。また、バルブポイント
法(エタノール使用)で測定した平均孔径は0.48μm
で、空隙率は75%であった。
この多孔質膜をポリカーボネート製ハウジングに収容
し、両端をポリウレタン接着剤で固定し、0.5m2の膜面
積を有するポリプロピレン多孔質膜濾過装置を作製し
た。この濾過装置の内部空間を真空ポンプで減圧にした
後、無菌水を濾過装置の各空間に充填し、各導出口、導
入口をシリコーン製キャップで密封し、121℃〔蒸気圧
で1気圧(1.033kg/cm2)(ゲージ圧)に相当〕、20分
間の高圧蒸気滅菌を行った。この際窒素ガスにより高圧
蒸気滅菌槽のゲージ圧が2kg/cm2になるようにした。
この濾過装置を用いて、水の透水量を測定したところ、
45/min・m2・kg/cm2の高速水量を示した。
また上記の濾過装置の無菌実験を実施したところ、菌は
全く認められなかった。
更に上記と同様に作製した膜型濾過装置を用いて、雑種
成犬(10.1kg)を用いて血漿分離試験を実施した結果、
その血漿濾過量は120分値で4.8/hr/m2であった。また
膜間圧力差〔TMP=(モジュール入口圧力+モジュール
出口圧力)/2−濾過側圧〕は血漿分離試験中(3時間)
を通じ、30mmHg以下であった。
(実施例2) 実施例1と同様に作製した濾過装置の内部を真空ポンプ
で減圧にした後、無菌水を濾過装置の各空間に充填し、
各導入口、導出口を密封し、121℃、20分間の高圧蒸気
滅菌を行なった。
次いでこの濾過装置を用いて、水の透水量を測定したと
ころ、52/min・m2・kg/cm2の透水量を示した。
(比較例) 実施例1と同様に作製した濾過装置の内部空間を真空ポ
ンプで減圧にした後、無菌水を濾過装置の各空間に充填
し、室温で水圧により濾過装置の各空間を4kg/cm2で加
圧した。この濾過装置を用いて、水の透水量を測定した
ところ、2.2×10-2/min・m2・kg/cm2の透水量を示
し、実用可能な透水量は得られなかった。
この多孔質膜をエタノールで流通させた後、水に置換し
て透水量を測定したところ、52/min・m2・kg/cm2の透
水量を示した。
以上の通り、実施例1及び2はエタノールを用いて親水
化するのと同程度以上の効果が認められ、且つエタノー
ルを除去するために大量の水を必要とせず、大きな効果
を有することがわかる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、無菌水を充填し
た後、多孔質膜を有機溶剤、親水性ポリマー等で処理す
ることなく、高圧蒸気滅菌を行なうことにより膜型医用
濾過装置を製造するため、簡便且つ安全に使用すること
ができ、しかも透水性、濾過性に優れた膜型医用濾過装
置を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】疎水性ポリマーよりなり、微細孔の平均孔
    径が0.01〜10ミクロンである多孔質膜を内蔵し、血液の
    導入口および導出口ならびに瀘液の導出口を有する膜型
    医用濾過装置を用意し、前記多孔質膜で隔てられる各空
    間を無菌水で充填し、次いで前記各導入口及び導出口を
    封鎖した後、0.7kg/cm2以上、5kg/cm2未満のゲージ圧で
    高圧蒸気滅菌を行い、滅菌と同時に該無菌水を、直接、
    前記多孔質膜の該微細孔内に侵入させることを特徴とす
    る膜型医用濾過装置の製造方法。
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