JPS60142860A - ウイルスの除去方法 - Google Patents

ウイルスの除去方法

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JPS60142860A
JPS60142860A JP24722883A JP24722883A JPS60142860A JP S60142860 A JPS60142860 A JP S60142860A JP 24722883 A JP24722883 A JP 24722883A JP 24722883 A JP24722883 A JP 24722883A JP S60142860 A JPS60142860 A JP S60142860A
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JP
Japan
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membrane
micropores
virus
water
porous membrane
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JP24722883A
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English (en)
Inventor
厚 河合
伊神 生雄
藤井 礼子
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、膜濾過によって水または水溶液中のウィルス
を除去する方法に関する。
従来技術 ウィルス感染の危険等を防止する目的を以って水浴液中
の有害なウィルス全除去することが強く望まれているが
、従来、満足すべき除去方法は知られていない。例えば
、いわゆる精密濾過膜を用いて水や水浴液を濾過して細
菌を除去する方法が行なわれている。しかしながら、こ
のような精密濾過膜では水の透過性は良好であるがウィ
ルスを除去することは困難である。
一方、いわゆる逆浸透膜を用いると水中のウィルス全除
去することが可能であるが、逆浸透膜法は装置が犬がか
シで、濾過に著しい高圧f:要し、水中のウィルスを簡
易に除去するには不適当である。また、逆浸透膜は水溶
液中の溶質をも除去するため、水溶液中のウィルスの除
去には用いることはできない。
また、逆浸透膜より膜孔径の大きないわゆる限外濾過膜
を用いてウィルスの濃縮が可能であるが、限外漣過膜の
場合もウィルスを完全に除去できるような膜の場合は大
量の水を得ようとすれば普通の水道水圧程度で濾過する
ことは困難である。また限外瀘過膜でも高分子物はカッ
トされるため、ある程度分子量の高い溶質を含む溶液に
は用いることができない。
発明の目的 本発明の目的は簡単な装置でしかも通常の水道水圧程度
の水圧で水または水溶液中のウィルスを除去することが
できる方法を提供するにある。
本発明の他の目的は、水または水浴液中から、透水性が
極めて太きくしかも非常に微小なウィルス金もほとんど
完全に除去し得る方法を提供するにある。
発明の構成 本発明に係る水または水溶液中のウィルスの除去方法は
、多孔質膜が空孔率30〜90容積チ、膜厚5〜100
μm、空気p過速度5〜30X104t/m2.Mi、
0.5aシm膜の微小空孔が下記の構造、すなわち、微
小空孔が延伸方向に配列したミクロフィブリルと該ミク
ロフィブリルに対しほぼ直角に連結した節部とから形成
される平均中が0.05〜0.30μmである短佃状微
小空孔が積層された形態を有し、該微l告りは膜の一方
の面から他方の面へ順次相互につながっている構造を有
するポリオレフィン多孔質膜を用いて膜間差圧2 kv
cTn2以下において濾過することを特徴とする。
実施態様 本発明方法の被処理対象液は、除去すべきウィルスを含
む水または水溶液で・ある。ここで、水浴液とは比較的
低分子物質の柔溶液または低濃度の高分子物質の水溶液
である。本発明の被処理対象液の具体例としては飲料水
、細胞培養、組織培養等の用水、眠利等の病院用水その
他基種用途に用いられる水、眼科その他医薬用水溶液な
ど無機物有機物あるいは高分子水溶液等広範囲の水又は
水溶液が挙げられる。
本発明方法で用いる71?リオレフイン多孔質膜は、そ
の微小空孔が、延伸方向に配列したミクロフィブリルと
該ミクロフィブリルに対しほぼ直角に連結した節部とか
ら形成される旬(III状微小空孔が積層された形態を
有し、これらの微♂乳は膜の一方の面から他方の面へ順
次相互につながっている構造を有する。
さらに、本発明で用いるポリオレフィン多孔質膜は、次
の諸物性を兼備しなければならない。
これらの特性を兼備しない場合はウィルス除去の不完全
性および低圧峠透水性の低下などの点で本発明の目的を
達成することができない。
壕ず短冊状微11λ空孔の平均中が0.05〜0.30
μm5好ましくは0.05〜0.20μmである必要が
ある。0,05μmよシ小の場合は水透過性が不十分で
あり0J15μmf超える場合はウィルスの除去が不十
分となる。ここで、「平均中」とは膜表面の走査型電子
顕微鏡写真から読み取ったもので、n = 50の平均
値として表わす。
次に、空孔率は70〜9o容@襲、望筐しくは40〜8
0容積チである。ここで、「空孔率」とは水銀圧入式ポ
ロシメーターによって測定される容積空孔率全意味する
。次に膜厚は5〜100μ?n望ましくは10〜90μ
mで、上記短冊状微11λ空孔は膜厚方向にほぼ均一に
積層した構造金とることが必要である。而してポリプロ
ピレン膜の厚さは10〜40μm1ポリエチレン膜の厚
さは20〜90μmが特に望ましい。
空気濾過速度J、25〜3 Q X 10’ 17m2
. hr−0,5atmでなければならない。好ましい
空気p過速度は7〜20 X 10 A/mln、hr
、 0.5atmである。空気p過速度は次の方法によ
り測定する。濾過面積約60−のモジュールを作製しく
中空糸の場合、有効長約5m、ループ状)、端部よシQ
、5atmの空気を吹き込み成金透過した空気量全測定
する。
空気透過速度は17m2・hr、 0.5 atm単位
で表示する。
本発明で用いるポリオレフィン多孔質膜の形態は平膜で
もよいが一定容積中に高い濾過面積を確保できる点で中
空糸の形態が望ましい。中空膜を用いることによシフイ
ルターモジュール当り極めて高い透水性愛イMることが
可能である。
また、膜を構成するポリオレフィンポリマーとしては、
−リプロピレンおよびポリエチレンが最適であり、中で
も、大量の水を処理する場合はポリエチレンが適当でち
る。
本発明方法において用いる多孔質膜は、たとえば次の方
法によシ製造される。常法によシ調製したハードエラス
ティックな性質を有するぼりオレフィン膜を60℃以下
で1方向に冷延伸し、さらに80℃以上で熱延伸した後
100℃以上で熱七次に、本発明方法において重要な他
の一つの要件は、水ちるいは水溶液F濾過する場合の膜
間差圧である。すなわち、この膜間差圧は2kVtrn
2以下である必要があシ、これを超えるときはウィルス
の除去が不完全となる場合が生ずる。而して、特に望ま
しいのは1 kI7/cm2以下である。
上述した本発明の範囲内の膜を用いる場合はこの膜間差
圧で、十分に大量の透過水を得ることができる。これは
本発明の特筆すべき点であシ従来の方法では実現するこ
とができなかったものである。
発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明方法に従えば、
簡易に、しかも低い膜間差圧で水または水浴液中のウィ
ルスを除去することができる。
そして、除去されるウィルスは透水性が大きく、しかも
非常に微小なものであっても除去することができる。な
お、ウィルスは周知のごとく種々の粒子の大きさを有す
るものが存在する。大型のものは350 nmに達する
が小さいものは25〜30nmといわれる。本発明方法
によって除去すべきウィルスとは、最も小さいウィルス
を含めて現在知られているすべてのウィルスを指す。す
なわち、比較的大型のウィルスは、当然除去可能であり
、目?リオウイルス等知られている最小のウィルスも本
発明の範囲内において除去することができる。
また、その除去率は概して99.9%以上に達し得る。
実施例 以下、実施例について本発明方法を具体的に説明する◇ 実施例1 密度0.96811/α2、メルトインデックス55の
高密度ポリエチレン(三井石油化学株式会社製、ハイゼ
ックスz2o8)全吐出日程が25膿、円環スリット巾
が1.5wnの二重管構造を有する紡糸口金を用い、内
部に空気全導入しながら、紡糸温度160℃で、紡糸し
、巻取速度250 m/minで巻取シ未延伸中空糸を
得た。この未延伸中空糸を110℃に加熱されたローラ
上を定長下に通過せしめてローラー接触時間120秒で
アニール処理金おこなった。このアニール処理系を室温
に保持されたローラ間で63%冷延伸し、引き続いて、
92℃に加温された加熱面中で320チ熱延伸を行ない
、さらに、110℃に加温された加熱面中で20秒間定
長熱処理を行い連続的に多孔質中空糸の製造を行なった
。得られた多孔質ポリエチレン中空糸は内径280 t
tm1膜厚52μmであシ、空孔率61容積チ、空気p
過速度8.5 X 101/m2−h r −0,5a
 Lms短冊状微小空孔の平均中0.09μ?nであっ
た。
次に、上記多孔質ポリエチレン中空糸から有効長7cr
n1濾過面積100 cm2のモジュール全作製した。
アルコールで親水化した後、滅菌水で洗い、ハンクスの
塩類溶液lOm、l’に中空糸の内側から外側へ流し、
次いで、はぼ完全にモジュールから該液を抜き去シ試験
モジュールとした6 一方、次の方法でポリオウィルス原液を調製した。
ポリオウィルスの感染細胞であるアフリカミドリザルの
正常腎の上皮性細胞(Vero)の株化細胞の古い増殖
液金捨て0,02φEDTA B液中に0.1チになる
よう0.5%トリプシンを添加した溶液に30秒間接触
させた。その浴液を捨て、37℃のCO2インギュベー
ター内に数分間放置し、細胞が浮@あがってきたところ
で、新しい増殖液(子ウシ血清10%添加MEM ) 
+加え、ピペッティングして細胞浮遊液とした。これを
滅菌プラスチックシャーレにまいて増殖させた。
48時間後単層に増殖した細胞の増殖液を捨て、ハンク
スの塩類溶液で細胞表面を洗った後、号?lJオウイル
スのワクチン株(5abin Type 1 .7.6
TCI D s o/rnl ) f、ハンクスの塩類
溶液で100倍希釈して、1シヤーレあたシ21nlの
ウィルス液全感染させた。感染は37℃、1時間、CO
2インキュベーター内でウィルス全細胞に吸着さツ最、
未吸着ウィルス液を捨て血清無添加MEM 金加えて1
2時間以内で行なった。12時間後、顕微鏡でCPE(
細胞変性効果)を確:dシ、CPEの出ているシャーレ
の上清を集め、4000rpmで20分遠心して細胞成
分を落とし1、上清を集めてウィルス原液とした。
ウィルス原液は、ハンクスの塩類浴液で10倍に希釈し
たもの4Q7nlf用意し、試験モジュールの中空糸の
内側から外側へ膜面積1m2あたシ流速0、81/m 
l nで濾過させた。この時の膜間差圧は03k17/
cm2であった。濾過されたウィルス原液はほとんど回
収し、モジュール濾過液とした。
ウィルスの定量はCPEの観察による測定法で行なっり
。マルチシレー)(2J/穴)にVeroを単層培養し
、ハンクスの塩類浴液で細胞表面金洗った後、試料Q、
 l ynl/穴ずつ次のように感染させた。
すなわち、37℃で1時間、CO2インキ−ベーター内
でウィルスを細胞に吸着させた後、未吸着ウィルス液を
捨て、血清無添加MEM 0.5 ml f加えて、再
び37℃C02インキユベーター内に静置した〇試料は
モジュール濾過前液については10,10゜106倍、
モジュール漣過液については10°、10’。
102倍に、ノ・ンクスの塩類浴液で希釈し、1希釈あ
たυマルチプレートの2穴を使用した。
42時間後、マルチプレー)k取シ出し、CPEを観察
したところモジュール濾過前液については10’++、
 105++、 10’ −−、モジュール濾過液につ
いては10°−−1101−−、102−一となり、濾
過前液10””’ TCID5o10.1+121?に
対し、濾過液10°TCID5゜/Q、la/+であっ
た。この結果、モジュール390−Aによるウィルス阻
止率は100チであった。
ここで、ウィルス阻止率は下記式によって算出した。
実施例2 実施例1と同様にして得られたチリエチレン未延伸中空
糸を1100に加温嘔れたローラー上を定長下に通過せ
しめてローラー接触時間120秒でアニール処理を行な
った。このアニール処理系全虻温に保持されたローラ間
で62チ冷延伸し、引続いて110℃に加温した加熱面
中で320%熱延伸全行ない、さらに、110℃に加温
した加熱面中で20秒間定長熱処〕uu ’(f行い、
巻き取った。
得られた多孔質ポリエチレン中空糸は内径278μm1
膜4.51μmであ9空孔率65容積襲、空気濾過速度
17 X 10’L/m2.hr、 0.5 arm短
冊状微1心空孔の平均中0.10μmであった。得られ
たポリエチレン多孔質中空糸から実施例1と同様にして
試験モノニールを作製した。
実施例1と同様な手法によって、ポリオウィルス阻止率
し、ウィルス阻止率ヲ鋳出した。この時の膜間差圧は0
,28ゆ7口2でちりた0結果は、モノー−ル濾過前液
1055TCID5o/Q、 1 mlに対し、モジュ
ール濾過液10TCID5o101mlとなυ、モジュ
ール390−Aによるポリオウィルス阻止率は99.9
チ以上であった。
実施例3 実施例1と同様にして得られたン尼リエチレン未延伸中
空糸を110℃に加温されたローラー上を定長下に通過
せしめてローラー接触時間120秒でアニール処理をお
こなった。このアニール処理系全室温に保持されたロー
ラ間で78%冷延伸し、引き続いて104℃で410%
熱延伸を行い、さらに110℃に加熱した加熱面中で2
0秒間定長熱熱処理性った後連続的に捲き取った。得ら
れたarm短冊状微1,1\空孔の平均中0.2μmで
あった。
次にこのポリエチレン多孔質中空糸から実施例1と同様
にして試験モジュール全作製した。
このモジュールを用いて水泡性口内炎ウィルス(VSV
)のモジュール通過阻止を検討したウヂ過条件は実施例
1と同様で膜間差圧は0.31 kg/cfn”であっ
た。感染細胞は・・ムスター正常腎の繊維芽細胞(BH
K)’f用い、実施例1と同様の方法により実施した。
結果は、モジュール濾過前液106°0TCより5o1
0.1mlに対し、モジュールp過液100TCID5
o10.1 rnlとなシ、モジュール270−Tによ
るVSV阻止率は100%であった。
比較例 プランズウィック社テクネ・ティックス製BTSメンブ
ランフィルタ−(孔径0.1μm非対称構造膜、ポリス
ルフォン製)を用い、実施例1と同様にしてポリオウィ
ルスを濾過したところウィルス阻止率は25チでおった
特許出願人 三菱レイヨン株式会社 特許出願代理人 弁理士 責 木 朗 弁理士 西 舘 オ[」 之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、多孔質膜が空孔率30〜90容積グ、膜厚5〜10
    0μIn、空気濾過速度5〜30×107/nZ2゜h
    r・0.5 atm、膜の微小空孔が下記の構造、すな
    わち、微小空孔が延伸方向に配列したミクロフィブリル
    と該ミクロフィブリルに対しほぼ直角に連結−いt節部
    とから形成される平均中が0.05〜0.30μ77+
    である短冊状微小空孔が積層された形態を有つ し、該微/iLは膜の一万の面から他方の面へ順次相互
    につながっている構造を有するポリオレフィン多孔質膜
    を用いて膜間差圧21(vctn2以下において濾過す
    ることを特徴とする水または水溶液中のウィルスの除去
    方法。 2、短冊状微小空孔の平均中が0.05〜0.20μm
    である特許請求の範囲第1項記載のウィルスの除去方法
    。 3、 ポリオレフィン多孔質膜の空気濾過速度が7〜2
    0 X 1047m2.hr、 0.5 atmである
    特許請求の範囲第1項または第2項記載のウィルスの除
    去方法。 4、ポリオレフィン多孔質膜が中空糸膜である特許請求
    の範囲第1項から第3項までのいずれか。 に記載のウィルスの除去方法。 5、 ポリオレフィン多孔質j摸がポリプロピレン多孔
    質膜である特許請求の範囲第1項から第4項までのいず
    れかに記載のウィルスの除去方法。 6、 ポリオレフィン多孔質膜がポリエチレン多孔質膜
    である特許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか
    に記載のウィルスの除去方法。
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