JPH0970526A - 選択透過性分離膜 - Google Patents
選択透過性分離膜Info
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- JPH0970526A JPH0970526A JP8171009A JP17100996A JPH0970526A JP H0970526 A JPH0970526 A JP H0970526A JP 8171009 A JP8171009 A JP 8171009A JP 17100996 A JP17100996 A JP 17100996A JP H0970526 A JPH0970526 A JP H0970526A
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Abstract
過性、高いβ2 MG除去性能を合わせ持つ選択透過性分
離膜を得る。 【解決手段】膜面積1.6m2 において、in vitro での尿
素のクリアランスが195ml/min 以上でかつリンのクリア
ランスが180ml/min 以上であり、アルブミンの透過率が
0.5 %以下であってβ2 -MG の1.8m2 換算クリアランス
が44ml/min以上であることを特徴とする選択透過性分離
膜。
Description
に関するものである。
セルロースアセテート・ポリアクリロニトリル・ポリメ
タクリル酸メチル・ポリアミド等多くの高分子化合物が
用いられてきた。一方、ポリスルホン系樹脂は、元来エ
ンジニアリングプラスチックスとして使用されてきた
が、その耐熱安定性、耐酸・耐アルカリ性、そして生体
適合性、耐汚染性が良好であることから、半透膜素材と
して注目されている。一般にこれら多くの高分子素材か
らなる膜では、その表面の疎水性のために血液との親和
性に乏しく、このまま血液処理用に用いることはできな
い。従って、孔形成材として親水性高分子、無機塩など
を混入し、溶脱することによって孔を形作り、同時にポ
リマー表面を親水化し透析器として用いる方法が考案さ
れ、特許出願がなされてきた。
液浄化療法に用いられる透析器の中で、セルローストリ
アセテートに代表されるセルロース系の透析器では、一
般に低分子尿毒素の除去性能が高い。この膜は、膜面積
1.6m2 換算で、in vitro での尿素のクリアランスが1
95ml/min以上でかつリンのクリアランスが180ml/m
in以上であり、アルブミンの透過率が0.5 %以下である
が、β2−MGのクリアランスが23ml/min程度であっ
た。又、従来のポリスルホン系の透析器では、β2 -MG
除去性能が高区、in vitro 1.8m2 換算クリアラン
スが44ml/min以上であり、アルブミン透過率が0.5
%以下であるが、膜面積1.6m2 換算で、in vitro
での尿素のクリアランスが192ml/min以下でかつリン
のクリアランスが177ml/min以下であり、十分な低分
子除去性能を有するものではなかった。
毒素の除去性能とβ2 -MG のような中分子蛋白質の除去
性能の、両者ともに高い性能を持たせることは非常に難
しいものがあり、いままでこれら両性能を高い次元で両
立させた選択分離膜は存在しなかった。
意検討した結果、本発明を達成することができた。
成するために下記の構成を有する。
ro での尿素のクリアランスが195ml/min 以上でかつリ
ンのクリアランスが180ml/min 以上であり、アルブミン
の透過率が0.5 %以下であってβ2 -MG の1.8m2 換算ク
リアランスが44ml/min以上であることを特徴とする選択
透過性分離膜に関する。
方法を以下に示す。
および添加剤からなる4成分を必須成分とした原液が用
いられる。
のではないが、ポリスルホン系樹脂、ポリアミド、ポリ
アクリロニトリル、ポリメタクリル酸メチル等が挙げら
れ、中でも、生体適合性が優れること、強度が高いとい
う点で、ポリスルホン系樹脂が好ましく用いられる。
いたり、アルキル系のものであってもよく、特に限定す
るものではない。
かつ膜としての特性を有する濃度範囲であれば良く、13
〜20重量%が好ましい。高い透水性、大きな分画分子量
を得るためにはポリマー濃度は下げるべきで、特に好ま
しくは13〜18重量%である。13重量%未満では、製膜原
液の十分な粘度を得られにくくなる傾向があり、また、
20重量%を越えると貫通孔を形成しにくくなる場合が
ある。
があり、かつ親水性を持つ高分子である。ポリビニルピ
ロリドンが最も望ましいが、他に変性ポリビニルピロリ
ドン、共重合ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリ
コール、ポリ酢酸ビニル等が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。
ンの場合、分子量36万、16万、4 万、1 万のものが市販
されており、これらが好適に用いられるが、もちろんそ
れ以外の分子量のものを使用してもかまわない。親水性
高分子の添加の理由の1つとして増粘効果もあるため、
添加量は高分子量のものを用いるほど少量で良く、ま
た、孔径の大きい膜を得たい場合にも、高分子量のもの
を用いることが好ましい。
重量であることが好ましく、中でも、ポリビニルピロリ
ドンの場合は、原液中、1 〜20重量%、特に3 〜10重量
%が望ましい。また、分子量の異なるものを混合して用
いることも好ましい。
を共に溶解する溶媒である。具体的には、ジメチルスル
ホキシド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミ
ド、N―メチル―2―ピロリドン、ジオキサン等、多種
の溶媒が用いられるが、特に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―2―ピロリドンが望ましい。
水性高分子の良溶媒となり、かつ、疎水性高分子の非溶
媒又は膨潤剤となるものであれば何でも良く、例えば、
水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ヘキ
サノール、1,4―ブタンジオール等がある。生産コス
トを考えると水が最も望ましい。添加剤は、疎水性高分
子の凝固性を考え合わせた上で選択することが好まし
い。
の混合系でも良い。
水性高分子を溶媒に混合溶解する。そこへ、添加剤を添
加するが、特に水を用い、疎水性高分子がポリスルホン
系樹脂の場合、水はポリスルホン系樹脂にとって凝固性
が高いため、水の添加量は1.8 重量%以下、特に1.05〜
1.70重量%が望ましい。また、ポリアクリロニトリルを
用いた場合は、水の添加量は2〜6重量%、さらに2〜
4重量%であることが好ましい。又、ポリアミドを用い
た場合、水の添加量は、8重量以下、さらには2.5〜
5重量%であることが好ましい。ポリスルホン系樹脂に
対するこれら添加剤の凝固性は、水を1とした場合、メ
タノール約4.3倍、イソプロパノール約6.8倍、グ
リセリン約3.0倍、1,4−ブタンジオール約1.5
倍であり、これを目安にそれぞれ添加量を決めることが
好ましい。
は、限定されるものではなく、平膜、中空糸膜などの形
態で用いられる。
の製造方法としては、従来知られている方法などが用い
られるが、一方法として、次のように方法がある。即
ち、上記原液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に凝固浴へ導く。こ
の際、乾式部の湿度に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の補給によって、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。但し、相
対湿度が高すぎると外表面での原液の凝固が支配的にな
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%程度が好適である。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
入液の濃度としては、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。
合、特にメディカル用途においては、該親水性高分子が
溶出する可能性がある。このため、放射線および又は
熱、化学処理などによって、親水性高分子を架橋不溶化
処理することが好ましい。γ線・電子線を照射した場合
は、高分子素材との共有結合も生じ該親水性高分子の溶
出は抑えられる。熱処理の場合は、該親水性高分子自体
がゲル化を起こし、高分子化・不溶化される。具体的に
は、熱処理温度としては、100 〜160 ℃が好ましく、さ
らには120 ℃〜150 ℃程度が好ましく、特に湿潤状態で
行うことが好ましい。放射線処理としては、γ線・電子
線などを照射すればよい。照射線量は、水浸漬状態で15
〜35KGy 程度が好ましく、20KGy を越える線量を照射し
た場合は、滅菌処理を同時に行うことも可能である。
6m2 において、in vitro での尿素のクリアランスが19
5ml/min 以上でかつリンのクリアランスが180ml/min 以
上であり、アルブミンの透過率が0.5 %以下であってβ
2 -MG の1.8m2 換算クリアランスが44ml/min以上である
選択透過性分離膜を得ることができる。
は、人工腎臓、人工肝臓、エンドトキシンフィルター、
バイオリアクター等の医療用途等、各種用途に用いるこ
とができる。
定条件を記載する。
糸内側に水圧100mmHgをかけ、外側へ流出してくる単位
時間当たりの濾過量を測定する。透水性能は下記の式で
算出する。
mHg)、A は膜面積(m2) を示す。
要を示す。まずあらかじめ、選択透過性分離膜を37℃に
保温した500ml の牛血清で血液側を200ml/minで50分灌
流後、10分間20ml/minの速度で濾過をする(以上の工程
を牛血清1時間灌流と定義する)。冷蔵庫で12時間保存
後、2 リットルの生理食塩水でプライミング洗浄を行っ
てサンプルとする。分子量分布の異なるデキストラン
(FULKA 社製 重量平均分子量 400,1000,2000,20000,
50000,200000) を0.5mg/mlになるように限界濾過水に溶
解する。この溶液を37度に加熱、保温し、血液側(中
空糸内側)に血液ポンプで流量200ml/min で送り、透析
液側は限界濾過水を37℃に保ったものを500ml/min で送
る。ここでは、濾過圧力がゼロになるように調整する。
したがって、限外濾過が生じない条件で膜の拡散性能を
測定する。平衡状態になるまで20分送り続け、その後、
血液側入り口、出口、透析側をサンプリングする。サン
プリングした溶液をGPCカラム(東ソー GPXL300
0)、カラム温度40℃、移動相を液クロ用純水1ml/min 、
サンプル打ち込み量50μl で分析を行い、血液側の入り
口、出口の濃度変化によってモジュールの総括物質移動
係数を求める。この後デキストラン分子量が1 万の点の
Ko値を求める。
いて算出する。
出口側濃度、QBはモジュール供給液量(ml/min)を示す。
リン処理血)を用いて、中空糸内側に200ml/min で送
る。その際、出口側の圧力を調整して、濾過量が10ml/m
inかかるようにし、濾液は血液槽に戻す。環流開始後1
時間後に中空糸側入り口、出口の血液、濾液をサンプリ
ングする。血液側をBCG 法、濾液側をCBB法キットによ
って分析し、その濃度からアルブミン透過率(%)を算
出する。
ジュール出口のアルブミン濃度を示す。
2 のミニモジュール系で、フィルター処理を行った牛血
清30mlに、ヒトβ2-MGを5mg/mlの濃度で溶解し中空糸内
側に1ml/min で灌流し、中空糸外側には37℃に保ったPB
S140mlを20ml/minの速度で密閉形で灌流した。4 時間灌
流後中空糸内側・外側灌流液を採取し、クリアランスを
算出し、膜面積1.8 m2 換算値を求めた。
塩水50l 、透析液側溶液として生理食塩水100lを調製
し、血液側流量200ml/min 、透析液側流量500ml/min と
して、透析器の血液側入口と出口の濃度を測定し、血液
側基準と透析液側基準のクリアランスをそれぞれ算出し
その平均値を用いた。
を示す。
ルピロリドン(BASFK30 )9 部をジメチルアセトアミド7
1.95 部、水1.05部に加え、90℃12時間加熱溶解し、製
膜原液とした。この原液を外径0.3mm 、内径0.2mm の2
重環状口金から芯液としてジメチルアセトアミド65部、
水35部からなる溶液を吐出させ、乾式長300mm 、相対湿
度88%中を通し、40℃の20%のジメチルアセトア
ミド水溶液中に導き、中空糸膜を製膜した。この中空糸
膜を1.6m2 になるように、ケースに充填し、ポッティン
グしてモジュールとした。湿潤状態でγ線照射後、尿素
・リンのクリアランスの測定、アルブミン透過率を測定
したところ、in vitroでの尿素のクリアランスが196ml/
min 、リンのクリアランスが181ml/min であり、アルブ
ミンの透過率が0.12%であった。またβ2 -MG の1.8m2
換算クリアランスが44ml/minであった。
ルピロリドン(BASFK30 )9 部をジメチルアセトアミド
71.70 部、水1.30部に加え、90℃12時間加熱溶解し、製
膜原液とした。この原液を外径0.3mm 、内径0.2mm の2
重環状口金から芯液としてジメチルアセトアミド65部、
水35部からなる溶液を吐出させ、乾式長350mm 、相対湿
度73%中を通し、40℃の20%のジメチルアセトア
ミド水溶液中に導き、中空糸膜を製膜した。この中空糸
膜を1.6m2 になるように、ケースに充填し、ポッティン
グしてモジュールとした。湿潤状態でγ線照射後、尿素
・リンのクリアランスの測定、アルブミン透過率を測定
したところ、in vitroでの尿素のクリアランスが196ml/
min 、リンのクリアランスが188ml/min であり、アルブ
ミンの透過率が0.17%であった。またβ2 -MG の1.8m2
換算クリアランスが53ml/minであった。
ルピロリドン(BASFK30 )12部をジメチルアセトアミド
68.55 部、水1.45部に加え、90℃12時間加熱溶解し、製
膜原液とした。この原液を外径0.3mm 、内径0.2mm の2
重環状口金から芯液としてジメチルアセトアミド68部、
水32部からなる溶液を吐出させ、乾式長350mm 、相対湿
度85%中を通し、40℃の20%のジメチルアセトア
ミド水溶液中に導き、中空糸膜を製膜した。この中空糸
膜を1.6m2 になるように、ケースに充填し、ポッティン
グしてモジュールとした。湿潤状態でγ線照射後、尿素
・リンのクリアランスの測定、アルブミン透過率を測定
したところ、in vitroでの尿素のクリアランスが197ml/
min 、リンのクリアランスが185ml/min であり、アルブ
ミンの透過率が0.32%であった。またβ2 -MG の1.8m2
換算クリアランスが59ml/minであった。
ルピロリドン(BASFK30 )9 部をジメチルアセトアミド
72.00 部、水1.0 部に加え、90℃12時間加熱溶解し、製
膜原液とした。この原液を外径0.3mm 、内径0.2mm の2
重環状口金から芯液としてジメチルアセトアミド65部、
水35部からなる溶液を吐出させ、乾式長300mm 、相対湿
度88%中を通し、40℃の20%のジメチルアセトア
ミド水溶液中に導き、中空糸膜を製膜した。この中空糸
膜を1.6m2 になるように、ケースに充填し、ポッティン
グしてモジュールとした。湿潤状態でγ線照射後、尿素
・リンのクリアランスの測定、アルブミン透過率を測定
したところ、in vitroでの尿素のクリアランスが195ml/
min 、リンのクリアランスが181ml/min であり、アルブ
ミンの透過率が0.12%であった。またβ2 -MG の1.8m2
換算クリアランスが42ml/minであった。
い低分子尿毒素選択透過性、高いβ2−MG除去性能を
併せ持つ選択透過性分離膜が得られた。メディカル用
途、例えば、血液透析、血液濾過、血液透析濾過等に利
用した場合、腎不全患者の病体に良い治療成績が得られ
る。
Claims (5)
- 【請求項1】膜面積1.6m2 において、血液流量200ml
/min におけるin vitroでの尿素のクリアランスが195m
l/min 以上でかつリンのクリアランスが180ml/min 以上
であり、アルブミンの透過率が0.5 %以下であってβ2
-MG の1.8m2 換算クリアランスが44ml/min以上であるこ
とを特徴とする選択透過性分離膜。 - 【請求項2】該分離膜が、ポリスルホンを主成分として
なることを特徴とする請求項1記載の選択透過性分離
膜。 - 【請求項3】該分離膜が、親水性高分子を用いてなるこ
とを特徴とする請求項1または2記載の選択透過性分離
膜。 - 【請求項4】該親水性高分子が、ポリビニルピロリドン
を含むことを特徴とする請求項3記載の選択透過性分離
膜。 - 【請求項5】該親水性高分子が架橋水不溶化処理されて
いることを特徴とする請求項3または4記載の選択透過
性分離膜。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17100996A JP3651121B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-07-01 | 選択透過性分離膜 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-166463 | 1995-06-30 | ||
JP16646395 | 1995-06-30 | ||
JP17100996A JP3651121B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-07-01 | 選択透過性分離膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0970526A true JPH0970526A (ja) | 1997-03-18 |
JP3651121B2 JP3651121B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=26490831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17100996A Expired - Fee Related JP3651121B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-07-01 | 選択透過性分離膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3651121B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003510068A (ja) * | 1999-09-30 | 2003-03-18 | ユニサーチ リミテツド | 細胞を培養するための方法および装置 |
JPWO2003031533A1 (ja) * | 2001-10-04 | 2005-01-20 | 東レ株式会社 | 親水性材料及びその製造方法 |
JPWO2006025352A1 (ja) * | 2004-08-30 | 2008-05-08 | 東レ株式会社 | 分画装置 |
US7922007B2 (en) | 2004-03-22 | 2011-04-12 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Separation membrane with selective permeability and process for producing the same |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP17100996A patent/JP3651121B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|---|---|---|
JP2003510068A (ja) * | 1999-09-30 | 2003-03-18 | ユニサーチ リミテツド | 細胞を培養するための方法および装置 |
JPWO2003031533A1 (ja) * | 2001-10-04 | 2005-01-20 | 東レ株式会社 | 親水性材料及びその製造方法 |
US7922007B2 (en) | 2004-03-22 | 2011-04-12 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Separation membrane with selective permeability and process for producing the same |
JPWO2006025352A1 (ja) * | 2004-08-30 | 2008-05-08 | 東レ株式会社 | 分画装置 |
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JP3651121B2 (ja) | 2005-05-25 |
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