KR20220080084A - 섬유 다발 및 그 제조 방법 및 정화 칼럼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피처리액 용량을 저감한 소형의 정화 칼럼이면서 저압력 손실을 실현하고, 또한 고흡착 성능을 갖는 정화 칼럼을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은 다음 (A)~(E)의 요건을 충족시키는 복수의 다공질 섬유를 포함하는 섬유 다발이다.
(A) 상기 다공질 섬유가 중실형상이다.
(B) 상기 다공질 섬유 표면의 건조 상태에 있어서의 산술 평균 거칠기(dry Ra값)가 11㎚ 이상 30㎚ 이하이다.
(C) 상기 다공질 섬유 표면의 습윤 상태에 있어서의 산술 평균 거칠기(wet Ra값)가 12㎚ 이상 40㎚ 이하이다.
(D) wet Ra/dry Ra로 나타내어지는 값이 1.05 이상이다.
(E) (섬유 다발의 길이)/(다공질 섬유 1개의 길이)로 나타내어지는 상기 섬유 다발의 직선율이 0.97 이상 1.00 이하이다.

Description

섬유 다발 및 그 제조 방법 및 정화 칼럼

본 발명은 피처리액 중의 피흡착 물질을 흡착에 의해 제거하기 위해 사용되는 섬유 다발 및 그 제조 방법 및 정화 칼럼에 관한 것이다.

피처리액 중의 피흡착 물질을 흡착에 의해 제거하기 위해 사용되는 정화 칼럼은 폭넓은 분야에서 이용되어 있다. 특히, 의료 분야에 있어서는 혈액 등의 피처리액을 체외로 인출하고, 피처리액 중의 병인 물질 등을 정화 칼럼에 의해 제거하고, 정화하고 나서 되돌리는 혈액 정화 요법에 사용되어 있다. 또한, 여기에서 사용되는 정화 칼럼은 혈액 정화 칼럼이라고 호칭되는 경우도 있다. 이들 혈액 정화 요법은 환자 체내로 직접 약물을 투여하는 치료 방법과 비교해서 부작용이 적은 것이 메리트이다. 한편, 다량의 혈액을 체외로 인출했을 경우 혈압 저하나 빈혈 등의 부작용을 야기할 우려가 있기 때문에 환자의 혈액을 체외로 인출하는 양(「반출 혈액량」이라고도 한다)을 가능한 한 적게 하는 것이 요구된다.

반출 혈액량을 적게 하기 위해서는 정화 칼럼에 있어서의 칼럼 사이즈를 작게 할 필요가 있지만 단순히 칼럼 사이즈를 작게 한 것만으로는 혈액 정화의 효율이 저하된다.

그래서 지금까지 피처리액량을 억제하고, 또한 높은 흡착 성능의 달성을 의도한 흡착체·칼럼의 개발이 이루어져 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 흡착체에 비즈를 사용한 칼럼의 발명이 기재되어 있다.

특허문헌 2에는 칼럼 내에 섬유를 충전·배치한 칼럼의 기재가 있다.

특허문헌 3에는 흡착체를 중실 섬유로 하고, 칼럼을 설계·적정화함으로써 피처리액의 잔류(혈액의 경우, 잔혈)가 억제되고, 피흡착 물질의 흡착 성능을 향상시킬 수 있다고 기재되어 있다.

특허문헌 4에는 습윤 상태에서의 혈액 접촉면의 중심면 평균 거칠기가 일정값 미만인 혈액 정화막이 개시되어 있다.

일본국 특허공개 2016-215156호 공보 일본국 특허공개 2009-29722호 공보 일본국 특허공개 2017-185221호 공보 일본국 특허공개 2005-224604호 공보

Kazuhiko Ishikiriyama et al.; JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, 171, 103-111, (1995) Kazuhiko Ishikiriyama et al.; JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, 173, 419-428, (1995) 제38회 세공 지름 열 측정 토론회 요지집 38-39

칼럼 사이즈의 소형화에 있어서 칼럼의 길이만을 작게 했을 경우에는 칼럼에 충전된 흡착체에 피처리액이 균등하게 접촉되지 않아 축 중앙부 부근에만 피처리액이 흐르는 쇼트 패스가 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 한편, 칼럼의 단면적만을 작게 했을 경우에는 칼럼에 들어가는 피처리액으로의 압력이 증대되고, 칼럼으로부터 나오는 피처리액으로의 압력이 저하된다. 이 압력 손실이 발생하는 과정에 있어서 피처리액이 특히 혈액일 경우에는 높은 압력이 혈구 성분을 자극하여 활성화시킴으로써 혈구 성분이 손상되고, 용혈이 발생할 우려가 있다.

이 때문에 칼럼 내에 있어서의 피처리액의 균등한 흐름을 실현하고, 또한 압력 손실의 증대를 억제하기 위해서는 칼럼의 단면적 및 길이 모두 작게 할 필요가 있다.

그러나 특허문헌 1~3에 나타내어지는 선행 기술에 있어서는 피처리액량이 작은 저용량의 정화 칼럼을 제작선으로 한 경우 압력 손실을 억제하고, 흡착 성능이 우수한 정화 칼럼을 얻기에는 다음 점에 있어서 곤란이 있었다.

특허문헌 1에서는 흡착체가 비즈상일 경우 구형상이기 때문에 흡착체의 체적당 표면적이 최소가 되고, 또한 체적당 표면적을 증대시키기 위해 비즈 지름을 작게 하거나 충전하는 비즈의 양을 늘리거나 하면 각 비즈 간의 간극이 좁아지고, 압력 손실이 증대할 우려가 있다.

특허문헌 2에서는 흡착체에 대해서 비즈·중공 섬유·중실 섬유가 기재되어 있지만 흡착에 도움이 되는 표면적의 확보에 있어서 과제가 있다. 또한, 섬유의 세경화에 의해 충전 개수를 늘림으로써 흡착에 도움이 되는 총 표면적의 증대를 도모하는 것은 가능하지만 이 경우에는 각 흡착체 간의 간극이 좁아짐으로써 유로 저항이 커진다. 유로 저항의 증대에 따라 압력 손실이 증가한다. 그 때문에 칼럼 사이즈의 소형화에 있어서의 저압력 손실과 고흡착 성능의 양립에는 여전히 과제가 있었다.

특허문헌 3에는 섬유 다발에 포함되는 섬유의 사행을 억제함으로써 흐름성 개량, 압력 손실 저감이 가능하다는 기재가 있다. 단, 실시예의 압력 손실도 비교적 고가이며, 그대로 칼럼을 소형화했을 경우 고흡착 성능·저압력 손실을 양립하는 것은 곤란하다고 생각된다.

특허문헌 4는 분리막에 관한 것이며, 흡착과 혈구 성분으로의 자극에 의한 용혈의 억제를 양립하는 것은 아니었다.

그래서 본 발명은 반출 혈액량을 저감하기 위해 피처리액 용량을 저감한 소형의 정화 칼럼이면서 저압력 손실을 실현하고, 또한 고흡착 성능을 갖는 정화 칼럼을 제공하는 것을 과제로 한다.

즉, 본 발명은 다음 (A)~(E)의 요건을 충족시키는 복수의 다공질 섬유를 포함하는 섬유 다발이다(본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)).

(A) 상기 다공질 섬유가 중실형상이다.

(B) 상기 다공질 섬유 표면의 건조 상태에 있어서의 산술 평균 거칠기(dry Ra값)가 11㎚ 이상 30㎚ 이하이다.

(C) 상기 다공질 섬유 표면의 습윤 상태에 있어서의 산술 평균 거칠기(wet Ra값)가 12㎚ 이상 40㎚ 이하이다.

(D) wet Ra/dry Ra로 나타내어지는 값이 1.05 이상이다.

(E) (섬유 다발의 길이)/(다공질 섬유 1개의 길이)로 나타내어지는 상기 섬유 다발의 직선율이 0.97 이상 1.00 이하이다.

또한, 본 발명은 본 발명의 섬유 다발이 통형상 케이스의 길이 방향에 대해서 대략 평행하게 수용되어 있으며, 상기 통형상 케이스의 양단에 각각 피처리액의 입구 포트, 출구 포트를 갖는 헤더가 부착되어 이루어지는 정화 칼럼이다(본 발명의 정화 칼럼(Ⅰ)).

또한, 본 발명은 2 이상의 섬유를 묶어서 이루어지는 섬유 다발이 통형상 케이스의 길이 방향에 대해서 대략 평행하게 수용되어 있으며, 상기 통형상 케이스의 양단에 각각 피처리액의 입구 포트, 출구 포트를 갖는 헤더가 부착되어 이루어지며, 다음 (ⅰ)~(ⅴ)의 요건을 충족시키는 정화 칼럼이다(본 발명의 정화 칼럼(Ⅱ)).

(ⅰ) 상기 섬유의 횡 단면에 있어서의 내접원의 직경을 Di, 외접원의 직경을 Do라고 하면 Do/Di로 나타내어지는 상기 섬유의 횡 단면의 이형도가 1.3 이상 8.5 이하이다.

(ⅱ) 수용부에 있어서의 상기 섬유의 충전율이 40% 이상 73% 이하의 범위 내이다.

(ⅲ) 수용부의 내경이 32㎜ 이상 60㎜ 이하이다.

(ⅳ) (정화 칼럼에 수용되는 섬유 다발의 길이)/(정화 칼럼에 수용되는 섬유 1개의 길이)로 나타내어지는 섬유의 직선율이 0.97 이상 1.00 이하이다.

(ⅴ) 수용부에 있어서의 피처리액의 유로의 용량이 5mL 이상 60mL 이하의 범위 내이다.

또한, 본 발명은 다음 (a) 및 (b)를 충족시키는 조건에 의해 상기 섬유를 집속하는 섬유 다발의 제조 방법이다.

(a) 상기 섬유의 타래로의 권취 시의 장력이 0.5gf/개 이상 10.0gf/개 이하이다.

(b) 상기 타래가 1회전하는 시간에 있어서 트래버스 이동 거리(상기 섬유의 진행 방향으로부터 수직 방향으로 평행 이동하는 거리)가 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하이다.

(발명의 효과)

본 발명에 의하면 반출 혈액량을 저감하기 위해 피처리액 용량을 저감한 소형의 정화 칼럼이면서 저압력 손실을 실현하고, 또한 고흡착 성능을 갖는 정화 칼럼을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 정화 칼럼의 일실시형태를 예시하는 측면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 정화 칼럼의 β2-MG 클리어런스 측정에 관한 회로도이다.

이하, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

또한, 본 발명에 있어서 「이상」이란 그곳에 나타내는 수치와 동일하거나, 또는 그것보다 큰 것을 의미한다. 또한, 「이하」란 그곳에 나타내는 수치와 동일하거나, 또는 그것보다 작은 것을 의미한다.

또한, 「본 발명에 있어서의 섬유」 등과 같이 「본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)」/「본 발명의 정화 칼럼(Ⅱ)」 등의 구별이 특별히 없을 경우에는 어느 것에도 공통적으로 해당하는 것으로 한다.

<섬유>

본 발명에 있어서의 섬유의 구성 재료로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만 성형 가공의 용이함이나 비용 등의 관점으로부터 고분자 재료가 적합하게 사용되고, 예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트(이하, PMMA라고 한다), 폴리아크릴로니트릴(이하, PAN이라고 한다), 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리아릴에테르술폰, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리락트산, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 셀룰로오스, 셀룰로오스트리아세테이트, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리카프로락탐 등이 사용된다. 또한, 섬유로 했을 경우에 소수성 상호 작용에 의해 단백질 등을 흡착할 수 있는 특성을 갖는 소재를 포함하는 것이 바람직하고, 예를 들면 PMMA, PAN 등을 들 수 있다. 섬유로 했을 경우에 균질 구조로 구멍 지름 분포의 제어가 쉽고, 비교적 샤프한 물질 분리가 가능하기 때문에 적합하게 사용된다. 또한, 비결정성 고분자는 방사 공정 및 후공정에서 결정화하지 않기 때문에 방사성·연속 생산성·가공 성형성이 우수하다. 특히, PMMA는 비결정성의 고분자이며, 투명성도 높기 때문에 섬유의 내부 상태도 비교적 관찰이 용이하기 때문에 파울링 등 피처리액의 관류 상태를 평가하기 쉬워 바람직하다.

또한, 리간드나 하전 상태를 제어하여 피흡착 물질의 흡착 성능을 향상시키는 것, 폴리머·관능기에 의해 막의 마찰·생체 적합성 등의 표면 특성을 제어하는 것을 목적으로 섬유의 표면을 개질해도 좋다. 개질이란 폴리머나 저분자 화합물을 막 표면에 고정화하는 것을 말한다. 여기에서 고정화 상태로서는 특별히 한정되지 않고, 화학적으로 결합하고 있어도 좋고, 정전 상호 작용이나 수소 결합이라는 물리적인 결합이어도 좋다. 개질 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 고분자를 포함하는 수용액과 섬유를 접촉시킨 상태로 방사선 조사함으로써 친수성 고분자가 표면에 고정화된 개질 섬유를 얻을 수 있다. 의료 기기 등의 용도로서 정화 칼럼을 사용할 경우 등에 있어서는 방사선 조사함으로써 동시에 멸균을 겸할 수도 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 섬유는 섬유 내부에 세공을 갖는 다공질 구조인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)에 있어서의 섬유는 섬유 내부에 세공을 갖는 다공질 구조이다. 다공질 구조로 함으로써 섬유 표면뿐만 아니라 섬유 내부의 세공에서도 피흡착 물질을 흡착할 수 있어 체적당 흡착 성능이 향상한다.

섬유의 평균 세공 반경으로서는 0.8㎚ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5㎚ 이상, 더 바람직하게는 2.0㎚ 이상, 더 바람직하게는 2.5㎚ 이상이다. 한편, 90㎚ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 55㎚ 이하, 더 바람직하게는 30㎚ 이하, 더 바람직하게는 22㎚ 이하이다. 평균 세공 반경이 상기 바람직한 범위이면 피흡착 물질이 섬유 표면에서 흡착되는 것에 추가하여 섬유 내부에 확산 침입해서 내부의 세공에서도 흡착되기 때문에 흡착 효율이 향상한다.

다공질 구조를 갖는 섬유의 평균 세공 지름, 세공 체적, 세공 지름 분포도는 함수 상태로 측정 가능한 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하고, 세공 내의 물의 모관 응집에 의한 빙점 강하도를 측정함으로써 구할 수 있다. 구체적으로는 흡착체를 -55℃로 급랭한 후 5℃까지 0.3℃/분으로 승온시켜서 측정하고, 얻어진 곡선으로부터 산출한다. 상세는 비특허문헌 1의 기재를 참조한다. 또한, ⅰ차 평균 세공 지름, 즉 본 발명에서 말하는 곳의 평균 세공 반경은 비특허문헌 2에 기재된 수식 (1)을 기초로 비특허문헌 3의 이하의 수식 (2)로부터 구해진다. 여기에서 1차 평균 세공 지름은 ⅰ=1이 되고, 이 값이 평균 세공 지름이 된다.

본 발명에 있어서의 다공질의 섬유는 섬유 표면의 개구부의 개구율, 즉 표면 개구율이 0.1% 이상 30% 이하인 것이 바람직하다. 본 발명에서 말하는 표면 개구부란 섬유 내부의 세공을 포함하지 않고, 하기 측정 방법으로 흑부로 분류되는 다공질의 섬유의 표면의 구멍, 공극을 나타낸다. 표면 개구율을 0.1% 이상, 보다 바람직하게는 0.5% 이상, 더 바람직하게는 1% 이상, 더 바람직하게는 2% 이상으로 함으로써 섬유 내부로의 유로를 확보할 수 있어 흡착 성능이 향상한다. 또한, 30% 이하, 보다 바람직하게는 25% 이하, 더 바람직하게는 20% 이하, 더 바람직하게는 15% 이하로 함으로써 매끄러운 표면에 의해 혈액의 처리에 있어서 혈액 중의 성분과 섬유 표면의 충돌을 억제하여 용혈을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서의 섬유는 횡 단면 방향으로 균질한 다공질 구조를 갖는 것이 바람직하다. 다공질 섬유는 섬유 내에 피흡착 물질이 확산되고, 섬유 내부의 구멍에도 피흡착 물질을 흡착하기 위해 균질한 다공질 구조를 가짐으로써 섬유 내부도 포함하여 흡착 효율에 도움이 되는 것으로 할 수 있다.

여기에서 균질한 다공질 구조란 섬유의 중심부 영역에 있어서의 평균 구멍 지름에 대한 섬유의 외표면 근방 영역에 있어서의 평균 구멍 지름의 비율(외표면 근방 영역에 있어서의 평균 구멍 지름/중심부 영역에 있어서의 평균 구멍 지름)이 0.50배 이상 3.00배 이하인 다공질 구조를 가리킨다. 바람직하게는 0.75배 이상 2.00배 이하, 보다 바람직하게는 0.85배 이상 1.50배 이하이다.

이어서, 본 발명에 있어서의 균질 구조의 판정 방법에 대해서 설명한다. 우선, 다공질 섬유를 충분히 적신 후에 액체 질소에 담그고, 세공 내의 수분을 액체 질소로 순간적으로 동결시킨다. 그 후 신속하게 다공질 섬유를 꺾어 섬유 단면을 노출시킨 상태로 0.1torr(13.3㎩) 이하의 진공 건조기 내에서 동결시킨 수분을 제거해서 건조 시료를 얻는다. 그 후 스퍼터링에 의해 백금(Pt)이나 백금-팔라듐(Pt-Pd) 등의 박막을 섬유 표면에 형성하고, 관찰 시료로 한다. 상기 시료의 단면을 주사형 전자 현미경(예를 들면, Hitachi High-Tech Corporation제, S-5500)에 의해 관찰한다. 여기에서 섬유 단면의 중심점을 지나는 반경을 임의로 선택하고, 이 반경의 선분을 균등한 길이로 5분할하는 점을 지나는 동심원을 그리고, 중심점을 포함하는 영역을 중심부 영역으로 하고, 가장 외주부에 가까운 측을 외표면 근방 영역으로 한다. 중심부 영역, 외표면 근방 영역 각각에 존재하는 구멍의 원 상당 지름을 구하고, 각각의 영역에 있어서의 평균 구멍 지름을 얻는다. 각각의 영역에 있어서의 평균 구멍 지름의 산출에 있어서는 주사형 전자 현미경(5만배)으로 2㎛×2㎛의 범위를 임의로 20개소 선택하고, 촬영한 사진 중에 구멍 전체가 포함되는 것에 대해서 측정하고, 평균의 구멍 지름을 산출하는 것으로 한다. 구멍 지름의 측정에 있어서는 전자 현미경상을 인쇄한 것의 위에 투명 시트를 겹치고, 검은 펜 등을 사용해서 구멍 부분을 검게 빈틈없이 칠한다. 그 후 투명 시트를 백지에 카피함으로써 구멍 부분은 흑, 비구멍 부분은 백으로 명확하게 구별하여 화상 해석 소프트로 구멍 지름을 구한다.

본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)에 있어서는 다공질 섬유의 건조 상태에 있어서의 섬유 표면의 산술 평균 거칠기(dry Ra)가 11㎚ 이상 30㎚ 이하인 것이 중요하다(요건 (B)). dry Ra를 11㎚ 이상, 바람직하게는 12㎚ 이상, 보다 바람직하게는 13㎚ 이상, 더 바람직하게는 14㎚ 이상으로 함으로써 섬유 표면에 요철을 존재시키고, 표면 극근방의 흐름을 어지럽히고, 섬유 표면에 있어서의 피처리액 중의 물질과의 경계층을 얇게 하여 흡착 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 30㎚ 이하, 바람직하게는 28㎚ 이하, 보다 바람직하게는 26㎚ 이하, 더 바람직하게는 24㎚ 이하로 함으로써 피처리액이 혈액인 경우에 있어서 혈구와 섬유 표면이 접촉, 충돌, 찰과하는 빈도를 억제하고, 혈구의 손상 및 활성화에 의해 적혈구 내부의 헤모글로빈이 혈액 중으로 방출되는(용혈) 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서의 섬유에 있어서 습윤 상태에 있어서의 섬유 표면의 산술 평균 거칠기(wet Ra)는 12㎚ 이상 40㎚ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)에 있어서 다공질 섬유의 습윤 상태에 있어서의 섬유 표면의 산술 평균 거칠기(wet Ra)가 12㎚ 이상 40㎚ 이하인 것이 중요하다(요건 (C)). wet Ra를 12㎚ 이상, 바람직하게는 13㎚ 이상, 보다 바람직하게는 14㎚ 이상, 더 바람직하게는 15㎚ 이상으로 함으로써 섬유 표면에 요철을 존재시키고, 표면 극근방의 흐름을 어지럽히고, 섬유 표면에 있어서의 피처리액 중의 물질과의 경계층을 얇게 하여 흡착 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 40㎚ 이하, 바람직하게는 38㎚ 이하, 보다 바람직하게는 36㎚ 이하, 더 바람직하게는 34㎚ 이하로 함으로써 피처리액이 혈액인 경우에 있어서 혈구와 섬유 표면이 접촉, 충돌, 찰과하는 빈도를 억제하고, 혈구의 손상 및 활성화에 의해 적혈구 내부의 헤모글로빈이 혈액 중으로 방출되는(용혈) 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)에 있어서 다공질 섬유의 wet Ra를 dry Ra로 나눈 값이 1.05 이상인 것이 중요하다(요건 (D)). wet Ra/dry Ra를 1.05 이상으로 함으로써 다공질 섬유 표면의 분자쇄가 액체와 접촉했을 때에 충분히 팽윤시킬 수 있다. 그리고 면역 글로불린 등의 유용한 혈장 단백의 부착량이 저감되고, 면역능의 저하 등 바람직하지 않은 영향을 억제할 수 있다.

본 발명에 있어서의 섬유의 중실인지 중공인지의 형상은 중실 섬유가 바람직하다. 또한, 본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)에 있어서의 다공질 섬유의 형상은 중실형상으로 하는 것이 중요하다(요건 (A)). 섬유 내부에 공동을 가진 스트로상의 중공 섬유에서는 피처리액을 그 내외에 통액했을 경우 내부와 외부에서 압력차가 발생하고, 그 압력차에 의해 피처리액이 체류하고, 비처리액이 혈액인 경우 내부에 잔혈이라고 불리는 혈액이 부착되어 남는 현상이 발생할 가능성이 있지만 중실 섬유는 이 현상을 방지할 수 있다.

본 발명에 있어서의 섬유는 이형 단면형상을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 정화 칼럼(Ⅱ)에 배치되는 섬유는 이형 단면형상을 갖는다. 섬유를 이형 단면형상으로 함으로써 체적당 표면적을 증대시키고, 정화 칼럼으로서의 흡착 성능을 향상시킬 수 있다. 섬유의 이형 단면의 이형의 정도는 이형도로 나타낼 수 있다. 여기에서 말하는 이형도란 섬유 횡 단면을 관찰했을 때의 내접원과 외접원의 직경의 비, 즉 내접원의 직경(Di)과 외접원의 직경(Do)의 비(Do/Di)에 의해 나타내어지는 값이다. 이형 단면의 섬유를 채용할 경우 원형의 섬유에 비해 혈구 등으로의 자극이 커질 가능성이 있기 때문에 본 발명의 섬유 다발(Ⅰ)을 적용하는 것이 바람직하다.

여기에서 이형 단면에 대해서는 선 대칭성, 점 대칭성 등의 대칭성을 유지한 형상이어도, 비대칭성이어도 좋다. 이형 단면이 대체로 선 대칭성, 점 대칭성을 유지한다고 판단될 경우 내접원이란 섬유 횡 단면에 있어서 섬유의 윤곽을 이루는 선에 내접하는 최대의 원이며, 외접원이란 섬유 횡 단면에 있어서 섬유의 윤곽을 이루는 선에 외접하는 원이다.

한편, 이형 단면이 선 대칭성, 점 대칭성을 완전히 유지하지 않는 형상이라고 판단될 경우에는 이하와 같이 내접원 및 외접원을 정의한다. 내접원은 섬유의 윤곽을 이루는 선과 적어도 2점에서 내접하고, 섬유의 내부에만 존재해서 내접원의 원 둘레와 섬유의 윤곽을 이루는 선이 교차하지 않는 범위에 있어서 취할 수 있는 최대의 반경을 갖는 원으로 한다. 외접원은 섬유의 윤곽을 나타내는 선에 있어서 적어도 2점에서 외접하고, 섬유 횡 단면의 외부에만 존재하고, 외접원의 원 둘레와 섬유의 윤곽이 교차하지 않는 범위에 있어서 취할 수 있는 최소의 반경을 갖는 원으로 한다.

본 발명에 있어서의 섬유의 횡 단면의 이형도(Do/Di)는 1.3 이상 8.5 이하가 바람직하다. 또한, 본 발명의 정화 칼럼(Ⅱ)에 있어서의 섬유의 횡 단면의 이형도는 1.3 이상 8.5 이하로 하는 것이 중요하다(요건 (ⅰ)). 이형도를 1.3 이상, 바람직하게는 1.5 이상, 보다 바람직하게는 1.8 이상, 더 바람직하게는 2.0 이상으로 함으로써 체적당 표면적을 크게 취할 수 있고, 섬유가 피흡착 물질을 흡착하는 능력을 향상시킬 수 있다. 한편, 8.5 이하, 바람직하게는 6.5 이하, 보다 바람직하게는 4.0 이하, 더 바람직하게는 3.7 이하로 함으로써 섬유의 파단 강도를 유지하고, 볼록부나 돌기 부분의 절곡이나 절단 등을 방지할 수 있다. 또한, 섬유로 방사할 때에 방사 원액을 기체나 액체를 사용해서 신속하게 냉각할 경우 상기 볼록부나 돌기가 과잉하게 존재하면 바람이나 액체의 흐름을 방해한다. 그 결과, 섬유 내부는 냉각이 늦어지기 때문에 섬유형상·세공·표면 개구부라는 마이크로 구조에도 불균일이 발생하는 경향이 있다.

돌기를 갖는 섬유의 섬유 횡 단면형상으로서는, 예를 들면 2개의 경우에는 타원, L자, へ자 등을 들 수 있다. 3개의 경우에는 Y자, T자 등이 있다. 4개의 경우에는 십자, 5개의 경우에는 성형(星形) 등과 같아진다. 본 발명에 있어서의 섬유가 방사 원액을 기체나 액체를 사용해서 신속하게 냉각함으로써 형성되는 것일 경우 섬유 요철부를 균일하게 냉각하고, 구조 불균일이 발생하지 않도록 적당히 돌기 수를 선택한다.

본 발명에 사용되는 섬유 다발에 있어서는 횡 단면형상이 상이한 적어도 2종류의 섬유가 포함되어 있어도 좋다. 이러한 양태를 채용했을 경우에는, 예를 들면 돌기부와 곡부가 알맞게 겹쳐지고, 요철형상과 같이 섬유끼리가 과잉하게 밀착하는 것을 방지하여 피처리액의 유로를 확보할 수 있다는 이점이 얻어진다.

본 발명에 사용되는 섬유의 섬유 횡 단면의 원 상당 직경은 10㎛ 이상 1000㎛ 이하가 바람직하다. 원 상당 직경이란 섬유의 단면적을 원형으로 환산했을 때의 직경을 가리킨다. 원 상당 직경을 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 20㎛ 이상, 더 바람직하게는 30㎛ 이상, 더 바람직하게는 40㎛ 이상으로 함으로써 섬유의 파단 강도를 향상시키고, 방사 공정에 있어서 섬유가 끊어질 우려가 적어 생산성이 우수한 섬유를 얻을 수 있다. 또한, 방사 후의 칼럼 삽입 공정 등 제조 공정에 있어서 섬유의 꺾임·끊김의 발생을 억제할 수 있기 때문에 취급성도 우수하다. 또한, 표면적당 체적이 적당하고, 피처리액을 일정 시간 통액시켜도 흡착 사이트가 포화하여 흡착 성능이 급격하게 저하된다는 우려가 없다. 또한, 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 800㎛ 이하, 더 바람직하게는 500㎛ 이하, 더 바람직하게는 300㎛ 이하로 함으로써 방사 공정에 있어서 토출된 섬유의 냉각 효율을 양호한 것으로 하여 섬유의 형상 유지가 용이해서 설계대로의 이형도를 유지하기 쉽게 할 수 있다. 이형도를 유지하는 것은 바람직한 흡착 성능의 발현을 위해 바람직하다.

본 발명에 있어서의 섬유는 의료 용도로서 사용할 경우 병인 단백질로서 사이토카인, β2-마이크로글로불린(β2-MG), 저밀도 리포단백질, 초저밀도 리포단백질, 아포리포단백질 등을 흡착할 수 있는 것이 바람직하다. 대표적인 염증성 사이토카인으로서는 종양괴사인자α(TNFα) 등을 들 수 있다. TNFα는 자기 면역에 관련된 단백질이며, 류머티즘 등으로 혈중 농도가 상승하고, 염증, 통증 등을 야기한다는 이유로 혈중으로부터 제거하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 섬유의 TNFα의 흡착 성능으로서는 바람직하게는 1㎍/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 15㎍/㎤ 이상, 더 바람직하게는 30㎍/㎤ 이상, 더 바람직하게는 55㎍/㎤ 이상, 더 바람직하게는 80㎍/㎤ 이상이다.

또한, 한편으로 본 발명에 있어서의 섬유는 면역 글로불린이나 보체 등의 유용 단백질에 대해서는 흡착량이 낮은 것이 바람직하다. 특히, 면역에 있어서 주요한 역할을 하는 IgG는 과잉하게 흡착하지 않는 것이 바람직하다. IgG의 흡착량이 지나치게 많으면 정화 칼럼으로서 사용했을 때에 대상자의 면역능의 저하를 초래하는 경향이 있다. 그 때문에 본 발명에 있어서의 섬유의 IgG의 흡착 성능으로서는 바람직하게는 13㎎/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 9㎎/㎤ 이하, 더 바람직하게는 6㎎/㎤ 이하, 더 바람직하게는 3㎎/㎤ 이하이다.

<섬유 다발>

본 발명에 있어서의 섬유 다발로서는 상술한 바와 같은 섬유를 적어도 복수 개, 최저 2개 이상을 묶은 멀티 필라멘트로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기에서 섬유 다발에 포함되는 섬유의 개수는 통형상 케이스의 형상, 충전율, 섬유 지름, 배치하기 쉬움으로부터 적당히 선택된다. 적절한 범위로 함으로써 통형상 케이스에 삽입 이후의 제조 공정에 있어서 섬유의 꺾임·구부러짐·섬유끼리의 접촉에 의한 파손·사행을 방지할 수 있다. 또한, 섬유 개수가 지나치게 많을 경우에는 섬유 다발의 통형상 케이스로의 삽입이 곤란해지는 것이나, 실사용 시의 피처리액의 흐름이 악화되기 때문에 바람직하지 않다.

멀티 필라멘트에 있어서는 섬유를 복수 개 꼬아서 합친 것이어도 좋지만 꼼으로써 섬유끼리가 밀착한 부분은 피처리액과 접촉하기 어렵고, 흡착에 기여하지 않는 섬유 표면이 발생할 가능성이 높기 때문에 꼬임을 넣지 않는 편이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 섬유 다발은 (섬유 다발의 길이)/(섬유 1개의 길이)로 나타내어지는 직선율이 0.97 이상 1.00 이하인 것이 중요하다(요건 (E), (ⅳ)). 섬유 다발의 직선율을 0.97 이상, 바람직하게는 0.975 이상, 보다 바람직하게는 0.98 이상, 더 바람직하게는 0.99 이상으로 함으로써 섬유가 섬유 다발 내에서 섬유 다발의 길이 방향에 대해서 경사를 갖고 배치되어버리는 상황을 저감하고, 칼럼화했을 때의 압력 손실이나 혈구의 섬유 표면으로의 충돌을 억제할 수 있고, 또한 반혈성이 양호해진다. 또한, 직선율의 상한은 섬유 다발의 길이와 섬유 1개의 길이가 동일해지는 경우, 즉 1.00이다.

여기에서 상기 직선율의 정의에 있어서의 「섬유 다발의 길이」란 섬유 다발의 일단으로부터 타단까지의 길이를 가리킨다. 본 발명에 있어서의 「섬유 다발의 길이」는 섬유 다발 끝면의 원 둘레 방향으로 균등하게 측정 개소를 옮기면서 10점에 대해서 섬유 다발의 일단으로부터 타단까지를 노니우스로 측정하고, 그 평균값을 구함으로써 얻을 수 있다.

또한, 「섬유 1개의 길이」란 섬유 다발로부터 섬유 1개를 인출한 상태로 측정되는 섬유 1개의 길이이며, 임의의 100개에 대해서 측정한 평균값을 의미한다.

섬유 다발을 사용한 정화 칼럼에 있어서의 과제로서 섬유끼리의 밀착이라는 것이 있다. 섬유끼리가 밀착했을 경우에는 피처리액이 섬유끼리의 간극을 적절하게 흐를 수 없고, 칼럼 내에서의 쇼트 패스나, 피처리액의 체류가 일어나는 등의 문제가 발생한다.

지금까지 섬유 다발을 사용한 정화 칼럼으로서 중공사막을 사용한 인공 신장 등이 존재하지만 이들은 주로 하는 기능을 갖는 섬유와는 달리 스페이서 섬유를 주로 하는 섬유의 외표면에 권취함으로써 주로 하는 섬유끼리의 밀착을 방지하는 것이나, 권축(크림프)을 섬유 그 자체에 부여함으로써 섬유끼리의 밀착을 방지하는 방법이 취해져 왔다. 이들 방법은 중공사막에 기대되는 기능인 중공사막의 내측과 외측에서의 농도 확산에 의한 물질 교환을 위해 어느 정도 피처리액을 체류시키면서 흘릴 필요가 있을 경우에는 적합한 방법이라고 할 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 양태와 같이 중실사를 사용하고, 오로지 흡착에 의해 피흡착 물질을 제거하는 타입의 정화 칼럼에 있어서는 피흡착 물질을 붙잡을 수 있는 섬유의 흡착 면적의 확보가 보다 중요하다.

이와 같이 스페이서 섬유나, 섬유의 크림프 부여 등의 방법을 사용하지 않고 섬유끼리의 접착을 방지하고, 흡착 면적의 확보를 행하는 방법을 본 발명자가 예의 검토한 결과, 섬유 1개 1개의 직선성을 확보하는 것이 중요하다는 것을 발견했다. 이 직선성이 중요하다는 것은 단순히 이론상의 사고에 머무르지 않고, 섬유 다발과 섬유 1개의 길이를 각각 구체적으로 측정함으로써 그 중요성을 처음으로 발견한 것이다.

추가로 부언하면, 본 직선성을 유지하는 것은 본 발명에 사용하는 섬유를 이형 단면으로 함으로써 보다 큰 효과를 기대할 수 있다.

이상과 같이 종래의 정화 칼럼에 있어서는 섬유 1개 1개의 직선율은 고려되어 있지 않고, 본 발명에 있어서 처음으로 발명자들이 설정한 신규인 달성 수단이라고 할 수 있다. 또한, 그 직선율에 대해서는 0.97 이상 1.00 이하인 것이 중요한 점에 대해서는 발명자들이 상기 측정 방법에 의해 처음으로 발견한 것이다.

<정화 칼럼>

본 발명에 있어서의 섬유 다발은 통형상 케이스의 양단에 헤더가 부착되어 이루어지는 칼럼에 수용해서 사용한다. 여기에서 수용부란 통형상 케이스의 내부 공간에서 구획되는 용적 부분을 가리킨다. 섬유 다발은 그 일부가 수용부의 단부로부터 헤더의 내부 공간에서 구획되는 부분을 향해 일부 연장되어 있어도 좋다.

본 발명에 있어서의 정화 칼럼은 섬유 다발이 통형상 케이스의 길이 방향에 대해서 대략 평행하게 수용되어 있다. 대략 평행이란 통형상 케이스의 길이 방향에 대해서 평행한 것이 바람직하지만 통형상 케이스의 길이 방향에 대한 기울기가 20° 이하인 섬유가 개수로 전체의 90% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 45°까지의 기울기를 갖고 있는 섬유를 섬유 다발 외주부에 어느 정도 포함하고 있어도 좋지만 통형상 케이스의 길이 방향에 대한 기울기가 20° 초과 45° 이하인 섬유는 개수로 전체의 10% 이하로 하는 것이 바람직하다. 칼럼에 내장할 때의 섬유의 길이 방향의 형상으로서는 스트레이트형상, 크림프가 부여된 형상, 나선형상 등이 생각되지만 스트레이트형상인 것이 바람직하다. 스트레이트형상의 섬유는 피처리액의 유로를 확보하기 쉽기 때문에 칼럼 내에 피처리액을 균등하게 분배하기 쉽다. 또한, 유로 저항의 억제를 할 수 있고, 피처리액 중의 용질이 부착된 경우에도 압력 손실의 급격한 상승을 억제할 수 있다.

칼럼을 구성하는 케이스의 형상으로서는 양단이 개방단인 통체가 바람직하다. 따라서, 섬유 다발은 통형상 케이스에 의해 수용되어 이루어지는 것이 바람직하다. 특히, 횡 단면이 진원(眞円)상인 통체가 바람직하다. 이것은 통형상 케이스가 모서리를 갖지 않음으로써 모서리부에서의 피처리액의 체류를 억제할 수 있기 때문이다.

또한, 통형상 케이스는 플라스틱이나 금속 등에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 그 중에서도 비용이나 성형성, 중량, 혈액 적합성 등의 관점으로부터 플라스틱이 적합하게 사용된다. 플라스틱의 경우에는, 예를 들면 기계적 강도, 열 안정성이 우수한 열가소성 수지가 사용된다. 이와 같은 열가소성 수지의 구체예로서는 폴리카보네이트계 수지, 셀룰로오스계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 환폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐알코올 수지, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 이들 중에서도 통형상 케이스에 요구되는 성형성, 방사선 내성의 점에 있어서 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 및 그들의 유도체가 바람직하다. 특히, 폴리스티렌, 폴리카보네이트 등의 투명성이 우수한 수지는, 예를 들면 피처리액이 혈액인 경우 관류 시에 내부의 모양을 확인할 수 있기 때문에 안전성의 확보에 안성맞춤이며, 방사선 내성이 우수한 수지는 멸균 시에 방사성 조사할 경우에 바람직하다. 수지는 금형에 의한 사출 성형이나, 소재를 절삭 가공함으로써 통형상 케이스로 가공된다.

본 발명의 정화 칼럼에 있어서의 수용부의 내경은 32㎜ 이상, 60㎜ 이하가 바람직하다. 또한, 본 발명의 정화 칼럼(Ⅱ)에 있어서의 수용부의 내경은 32㎜ 이상, 60㎜ 이하로 하는 것이 중요하다(요건 (ⅲ)). 수용부의 내경을 32㎜ 이상, 보다 바람직하게는 34㎜ 이상, 더 바람직하게는 36㎜ 이상, 더 바람직하게는 38㎜ 이상으로 함으로써 피처리액의 면적당 유량이 감소하고, 압력 손실의 과도한 상승이나 그것에 따르는 용혈을 억제할 수 있다. 또한, 실사용할 때에 통형상 케이스 부분을 홀더로 용이하게 파지할 수 있고, 또한 불충분한 파지 때문에 낙하되고, 통형상 케이스 부분이 꺾이는 것이나, 금이 가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 60㎜ 이하, 보다 바람직하게는 58㎜ 이하, 더 바람직하게는 56㎜ 이하, 더 바람직하게는 55㎜ 이하, 더 바람직하게는 54㎜ 이하로 함으로써 피처리액의 흐름이 외주부로 널리 퍼지지 않아 유효하게 이용되지 않는 섬유가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

정화 칼럼에 있어서의 수용부 길이는 100㎜ 이상, 1000㎜ 이하인 것이 바람직하다. 여기에서 수용부 길이란 헤더가 장착되기 전의 통형상 케이스의 축 방향의 길이인 것이다. 100㎜ 이상, 보다 바람직하게는 120㎜ 이상, 더 바람직하게는 140㎜ 이상, 더 바람직하게는 150㎜ 이상, 더 바람직하게는 160㎜ 이상으로 함으로써 핸들링성을 높이고, 칼럼 내로의 섬유의 삽입성을 양호한 것으로 하고, 칼럼 제작 시의 취급성도 양호한 것으로 할 수 있다. 한편, 1000㎜ 이하, 보다 바람직하게는 800㎜ 이하, 더 바람직하게는 600㎜ 이하, 더 바람직하게는 500㎜ 이하, 더 바람직하게는 400㎜ 이하로 함으로써 정화 칼럼으로서 실사용할 때의 취급을 용이한 것으로 할 수 있다.

본 발명의 정화 칼럼에 있어서 섬유 다발의 길이/수용부의 내경(L/D)은 0.5 이상, 2.5 이하가 바람직하다. 0.5 이상, 보다 바람직하게는 0.6 이상, 더 바람직하게는 0.7 이상, 더 바람직하게는 0.8 이상으로 함으로써 외주부의 쇼트 패스를 억제할 수 있고, 취급성도 우수하다. 한편, 2.5 이하, 보다 바람직하게는 2.0 이하, 더 바람직하게는 1.7 이하, 더 바람직하게는 1.4 이하로 함으로써 압력 손실의 과도한 상승이나 용혈, 혈구로의 자극성 악화를 억제할 수 있다.

본 발명의 정화 칼럼에 있어서는 수용부의 섬유의 충전율은 40% 이상 73% 이하가 바람직하다. 또한, 본 발명의 정화 칼럼(Ⅱ)에 있어서는 수용부의 섬유의 충전율은 40% 이상 73% 이하이다(요건 (ⅱ)). 충전율을 40% 이상, 보다 바람직하게는 45% 이상, 더 바람직하게는 50% 이상, 더 바람직하게는 55% 이상으로 함으로써 통형상 케이스 내의 섬유가 치우치기 어려워 정화 칼럼 내의 피처리액의 흐름에 불균일이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 73% 이하, 보다 바람직하게는 71% 이하, 더 바람직하게는 70% 이하, 더 바람직하게는 69% 이하, 더 바람직하게는 67% 이하로 함으로써 통형상 케이스로의 삽입성이 양호한 것으로 할 수 있다.

충전율이란 수용부 용량(Vc)/수용부에 있어서의 섬유 체적(Vf)이다. 수용부 용량이란 수용부의 단면적과 수용부 길이로부터 계산되는 통형상 케이스의 내부 공간 부분의 용적인 것이다. 수용부에 있어서의 섬유 체적이란 섬유 단면적 및 수용부 길이 및 섬유 개수로부터 계산된다. 구체적으로는 이하의 식으로 나타내어진다.

Vc=수용부의 단면적×수용부 길이

Vf=섬유 단면적×수용부 길이×섬유 개수

충전율=Vf/Vc×100(%) …(식)

또한, 수용부의 단면적에 대해서는 통형상 케이스가 양단에 근접함에 따라 확경(擴徑)하는 테이퍼 구조를 가질 경우에는 통형상 케이스 중앙에 있어서의 단면적으로 한다. 또한, Vf에 대해서는 통형상 케이스 내에서 섬유끼리의 밀착을 방지하기 위한 스페이서 섬유 등을 사용할 경우에는 그 스페이서 섬유의 체적도 포함하는 것이다.

본 발명의 정화 칼럼에 있어서 수용부에 있어서의 피처리액의 유로의 용량은 5mL 이상 60mL 이하가 바람직하다. 또한, 본 발명의 정화 칼럼(Ⅱ)에 있어서 수용부에 있어서의 피처리액의 유로의 용량은 5mL 이상 60mL 이하이다(요건 (ⅴ)). 수용부에 있어서의 피처리액의 유로의 용량은 정화 칼럼의 수용부 중 섬유 체적을 뺀 부분을 가리키고, 이하와 같이 나타내어진다.

수용부에 있어서의 피처리액의 유로의 용량(mL)=Vc-Vf

섬유 체적은 상술한 섬유 지름의 측정 방법에 따라 산출한 섬유의 총 단면적에 수용부에 배치된 섬유 다발의 길이를 곱함으로써 산출할 수 있다.

수용부에 있어서의 피처리액의 유로의 용량을 5mL 이상, 보다 바람직하게는 10mL 이상, 더 바람직하게는 15mL 이상, 더 바람직하게는 20mL 이상으로 함으로써 소정 시간에 있어서 효율적으로 피흡착 물질을 제거할 수 있다. 한편, 60mL 이하, 보다 바람직하게는 55mL 이하, 더 바람직하게는 50mL 이하, 더 바람직하게는 45mL 이하, 더 바람직하게는 40mL 이하로 함으로써 다량의 혈액을 체외로 반출하는 일 없이 혈압 저하·빈혈이 발생할 우려가 낮은 정화 칼럼을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 수용부를 포함하는 정화 칼럼 전체의 피처리액의 유로의 용량은 10mL 이상 70mL 이하가 바람직하다. 10mL 이상, 보다 바람직하게는 15mL 이상, 더 바람직하게는 20mL 이상, 더 바람직하게는 25mL 이상으로 함으로써 피처리액의 입구 포트로부터 수용부까지의 거리와 공간을 확보하고, 피처리액이 직선적으로 흐르는 것을 방지하고, 헤더 내에서 균일하게 확산·통액시킬 수 있다. 한편, 70mL 이하, 보다 바람직하게는 60mL 이하, 더 바람직하게는 50mL 이하, 더 바람직하게는 40mL 이하로 함으로써 반출 혈액량을 저감시킬 수 있다.

본 발명의 정화 칼럼에 있어서는 피처리액의 유로의 원 상당 직경이 20㎛ 이상 100㎛ 이하인 것이 바람직하다. 20㎛ 이상, 보다 바람직하게는 25㎛ 이상, 더 바람직하게는 30㎛ 이상, 더 바람직하게는 35㎛ 이상으로 함으로써 피처리액의 유로를 확보하고, 통액 시의 압력 손실의 증대를 억제할 수 있다. 한편, 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 90㎛ 이하, 더 바람직하게는 80㎛ 이하, 더 바람직하게는 70㎛ 이하로 함으로써 특정 유로에 피처리액의 흐름이 치우쳐 칼럼 전체에 널리 퍼지지 않게 되는 것을 방지하고, 다공질 섬유 표면과 피처리액을 효율적으로 접촉시킬 수 있다.

여기에서 피처리액의 유로의 원 상당 직경은 단면적에 있어서의 피처리액 점유분과 윤변을 사용해서 산출할 수 있다. 윤변이란 유로 내에 있어서 피처리액이 고체 벽에 접하는 둘레의 길이를 가리킨다.

피처리액의 유로의 원 상당 직경(㎛)=4×단면적에 있어서의 피처리액 점유분(㎠)/윤변(㎝)×10000

단면적에 있어서의 피처리액 점유분(㎠)=칼럼 단면적-섬유의 총 단면적

윤변(㎝)=케이스 내경×π+섬유의 외주 길이×섬유 개수 …(식)

도 1에 본 발명에 의한 정화 칼럼의 일실시형태를 예시하는 측면도를 나타낸다. 이 실시형태에 있어서 정화 칼럼(1)은 적어도 헤더(2), 분배판(3), 통형상 케이스(4)로 구획되는 칼럼 내에 흡착체(5)로서 섬유 다발을 구비해서 이루어진다. 헤더(2)에는 피처리액의 입구 및 출구가 되는 포트를 구비하고 있다. 또한, 도 1에 있어서는 포트부를 밀봉하는 캡을 구비하고 있다.

본 발명의 정화 칼럼의 용도로서는 다종다양하며, 각종 액체, 기체로부터 피흡착 물질을 분리하는 용도 등으로 주로 사용할 수 있다. 특히, 의료 용도에 있어서 혈액이나 혈장, 체액 중으로부터 병인 단백질, 세균, 바이러스, 엔도톡신, 당쇄, 자기 항체, 면역 복합체, 프리 라이트 체인, 칼륨, 빌리루빈, 담즙산, 크레아티닌, 인 화합물, 약품 등의 제거에 적합하게 사용된다. 병인 단백질로서는 사이토카인, β2-마이크로글로불린(β2-MG), 저밀도 리포단백질, 초저밀도 리포단백질, 아포리포단백질 등을 들 수 있다. 그 외에도 물 처리 용도로 사용할 경우에는 휴민질, 금속 부식물 등의 제거에 적합하게 사용된다.

본 발명의 정화 칼럼에 있어서 소 혈액을 유량 200mL/분으로 1시간 흘렸을 때의 압력 손실이 1㎪ 이상 20㎪ 이하인 것이 바람직하다. 1㎪ 이상, 보다 바람직하게는 1.5㎪ 이상, 더 바람직하게는 2㎪ 이상, 더 바람직하게는 2.5㎪ 이상으로 함으로써 다공질 섬유의 내부에 단백질이 이동하기 쉽게 흡착 성능이 향상한다. 또한, 20㎪ 이하, 보다 바람직하게는 10㎪ 이하, 더 바람직하게는 9㎪ 이하, 더 바람직하게는 8㎪ 이하, 더 바람직하게는 7㎪ 이하로 함으로써 혈구에 인가되는 전단 응력이 증대되어 용혈을 일으키는 것을 방지할 수 있다. 압력 손실은 칼럼으로의 섬유의 충전율, 통형상 케이스 내경, 섬유 지름, 섬유 개수 등을 조정함으로써 제어할 수 있다. 압력 손실의 상세한 측정 방법에 대해서는 후술하겠지만 이하의 식을 사용해서 산출한다.

압력 손실=칼럼을 추가한 회로의 입구 압력-칼럼을 추가한 회로의 출구 압력-(회로만의 입구 압력-회로만의 출구 압력) …(식)

본 발명의 정화 칼럼에 있어서는 소 혈액을 유량 400mL/분으로 4시간 흘렸을 때의 용혈률 증가분은 1.0 이하가 바람직하다. 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.9 이하, 더 바람직하게는 0.8 이하, 더 바람직하게는 0.7 이하, 더 바람직하게는 0.6 이하로 함으로써 환자로부터 혈액을 반출했을 때에 용혈이 발생하는 리스크를 억제할 수 있다. 용혈률 증가분은 이하의 식으로 나타내어진다.

용혈률 증가분=순환 후의 소 혈액의 용혈률-순환 전의 소 혈액의 용혈률

용혈률의 상세한 측정 방법에 대해서는 후술하지만 측정 키트 등을 사용해서 헤모글로빈(Hb) 농도를 측정하고, 이하의 식을 사용해서 산출한다.

용혈률(%)=혈장 중의 헤모글로빈 농도(㎎/dL)/전체 헤모글로빈 농도(㎎/dL)×100 …(식)

본 발명의 정화 칼럼의 흡착 제거의 타깃으로서 투석 합병증인 투석 아밀로이도시스의 원인 단백질인 β2-MG를 들 수 있다. 본 발명의 정화 칼럼은 소 혈액을 유량 200mL/분으로 1시간 흘렸을 때의 β2-MG 클리어런스가 35mL/분 이상 120mL/분 이하인 것이 바람직하다. 35mL/분 이상, 보다 바람직하게는 40mL/분 이상, 더 바람직하게는 50mL/분 이상, 더 바람직하게는 60mL/분 이상으로 함으로써 우수한 치료 효과를 얻는 것에 있어서 충분한 β2-MG 흡착능을 가진 칼럼을 제작할 수 있다. 한편, 120mL/분 이하로 함으로써 다른 혈중 유용 물질의 부착을 억제할 수 있다. β2-MG의 흡착 성능의 상세한 측정 방법에 대해서는 후술하지만 정화 칼럼으로의 통액 전후의 β2-MG 농도를 측정함으로써 산출한다.

도 2는 본 발명에 의한 정화 칼럼의 β2-MG 클리어런스 측정에 관한 회로도의 일례를 나타내고 있다. 본 회로(6)에서는 혈액 회로라고 불리는 튜브에 피처리액을 순환시키기 위한 펌프(7), 정화 칼럼(1)을 접속하고 있다. 피처리액으로서 순환용 소 혈액(8), 클리어런스용 소 혈액(9)을 구비하고 있으며, 이들은 온도를 일정하게 유지하기 위한 탕욕(10)에 침지시킨다. 정화 칼럼 통액 후의 클리어런스용 소 혈액을 저류하기 위한 폐기용 비커(11)도 구비해서 이루어진다.

본 발명의 정화 칼럼은 소 혈액을 유량 200mL/분으로 1시간 흘렸을 때의 β2-MG 클리어런스를 정화 칼럼에 있어서의 피처리액의 유로의 용량으로 나눈 값인 클리어런스/수용부 용량이 1.0 이상인 것도 바람직하다. 클리어런스/수용부 용량은 반출 혈액량당 흡착 성능을 나타내기 때문에 고가일수록 사용 시의 빈혈의 발생을 억제하면서 높은 치료 효과를 발현할 수 있다.

<섬유 다발 및 정화 칼럼의 제조>

본 발명에 있어서의 섬유의 제조에 있어서 방사 원액의 점도는 10poise(1㎩·sec) 이상 100,000poise(10,000㎩·sec) 이하가 바람직하다. 10poise(1㎩·sec) 이상, 보다 바람직하게는 90poise(9㎩·sec) 이상, 더 바람직하게는 400poise(40㎩·sec) 이상, 더 바람직하게는 800poise(80㎩·sec) 이상으로 함으로써 원액의 유동성이 적당하여 목적의 형상을 유지하는 것이 용이해진다. 한편, 100,000poise(10,000㎩·sec) 이하, 보다 바람직하게는 50,000poise(5,000㎩·sec) 이하로 함으로써 원액 토출 시의 압력 손실이 증대되지 않고, 토출의 안정성이 유지되고, 또한 원액의 혼합이 용이해진다.

점도의 측정은 JIS Z 8803:2011에 준하여 방사 온도로 설정한 항온조 내에서 낙구법에 의해 측정한다. 구체적으로는 내경 40㎜의 점도관을 방사 원액으로 채우고, 원액 중에 직경 2㎜의 강구(鋼球)(재질은 SUS316)를 투하하고, 50㎜의 낙하에 요하는 시간을 측정함으로써 구해진다. 측정 시의 온도는 92℃로 한다.

상기 범위에 있어서 폴리머를 용매에 녹인 방사 원액을 조정한다. 이때 원액 폴리머 농도(원액 중의 용매를 제외한 물질의 농도)가 낮을수록 섬유의 세공 지름을 크게 할 수 있기 때문에 원액 폴리머 농도를 적당히 설정함으로써 세공 지름·세공량을 컨트롤하는 것이 가능하다. 이러한 관점으로부터 본 발명에 있어서 바람직한 원액 폴리머 농도는 30질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 27질량% 이하, 더 바람직하게는 24질량% 이하이다.

이 외, 음성 하전기를 갖는 폴리머를 사용함으로써도 세공 지름·세공량의 컨트롤이 가능하다. 음성 하전기로서, 예를 들면 메타크릴술폰산 파라스티렌술폰산을 갖는 폴리머를 사용할 경우 전체 폴리머 중에 존재하는 메타크릴술폰산 파라스티렌술폰산을 갖는 폴리머의 비율은 10㏖% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 섬유로서 이형 단면형상 섬유를 제조하기 위해서는 방사 원액 조성, 건식부에 있어서의 고안 이외에 방사 구금의 토출구형상을 제어하면 좋다. 예를 들면, 중심원, 슬릿 및 슬릿 선단의 원으로 구금을 구성하고, 중심원 지름, 슬릿부 폭, 슬릿부 길이, 선단원 지름을 각각 적절하게 설계하는 것이 바람직하다. 이와 같이 바람직한 형상의 구금으로 하면 구금 토출구의 단면적이 적당하기 때문에 건식부에서의 드래프트가 지나치게 커지지 않고, 드로우 레조넌스라고 불리는 것과 같은 섬유 지름이나 이형도 불균일이 발생하기 어렵고, 방사가 용이하다.

본 발명에 있어서의 섬유를 얻기 위한 방사 방법으로서는 용융 방사, 용액 방사 중 어느 것이어도 좋다. 용액 방사에 있어서는 구금을 사용해서 원액을 일정 거리의 건식 공중 부분에 통과시킨 후에 물 등의 빈용매 또는 비용매로 이루어지는 응고욕에 토출함으로써 섬유가 얻어진다.

다공질 구조를 갖는 다공질 섬유의 제조에 있어서는 열 유기상 분리·비용매 유기상 분리의 제조 방법에 한정되지 않지만 비용매 유기상 분리에서는 응고욕 침지할 때에 용매가 급격하게 제거되고, 비교적 용이하게 다공질형상을 얻기 쉽기 때문에 바람직하다. 또한, 건습부의 조건에 있어서는 건식·습식·건습식 중 어느 것이어도 좋지만 건습부 조건에 의해 섬유 표면의 다공질 구조를 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 건습식은 특히 바람직하다. 또한, 상세한 메커니즘은 확실하지 않지만 냉풍 온도, 노점을 조정함으로써 다공질 섬유 표면의 요철 정도, 표면 거칠기를 제어하는 것이 가능하다. 예를 들면, 냉풍 속도를 올려서 냉각 효율을 올림으로써 섬유의 표면 개구율이나 섬유 외주부 근방의 구멍 지름을 확대시킬 수 있다.

토출 시의 드래프트비는 1.5 이상 30 이하가 바람직하다. 드래프트비는 방사 원액의 방사 구금로부터 나오는 속도에 대한 섬유의 인취 속도의 비로서 정의되는 파라미터이다. 드래프트비를 1.5 이상, 보다 바람직하게는 3 이상, 또한 30 이하로 함으로써 적절한 장력을 바탕으로 늘릴 수 있고, 냉풍이나 외기에 의해 움직이는 것을 어느 정도 방지할 수 있다. 또한, 건식부가 존재하는 방사 조건에서는 섬유의 세공이 늘려져 타원상이 됨으로써 구형상의 세공에 비해 공간당 표면적이 작아진다. 그것에 의해 분리량과 분리성의 샤프함을 양립한 섬유를 얻을 수 있다.

용액 방사에 있어서 구금으로부터 토출된 방사 원액은 응고욕에 의해 응고된다. 응고욕은 일반적으로 물이나 알코올 등의 응고제 또는 방사 원액을 구성하고 있는 용매와의 혼합물로 이루어진다. 배수 처리의 용이함, 제조 시의 생체에 있어서의 안전성, 인화·누설 리스크의 관점으로부터 일반적으로 물이 선택되는 경우가 많다. 또한, 응고욕의 온도를 컨트롤함으로써 세공 지름을 변화시킬 수 있다. 세공 지름은 상 분리 진행 시의 온도, 폴리머 주위의 환경에 영향을 받기 때문에 응고욕의 온도도 적당히 선택된다. 일반적으로 응고욕 온도를 높게 함으로써 세공 지름을 크게 할 수 있다. 이 기서(機序)는 정확하게는 명백하지 않지만 원액으로부터의 탈용매와 응고 수축의 경쟁 반응에 의해 고온욕에서는 탈용매가 빠르고, 섬유 내부가 수축하기 전에 응고 고정되기 때문이 아닌가라고 생각된다. 예를 들면, 섬유가 PMMA를 포함하는 경우의 응고욕 온도는 90℃ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 75℃ 이하, 특히 바람직하게는 65℃ 이하이다. 응고욕 온도의 상한이 상기 바람직한 범위이면 세공 지름이 과대해지지 않기 때문에 세공비 표면적이 저하되지 않고, 강신도가 저하되지 않고, 비특이적인 흡착이 증대되는 경우도 없다. 응고욕 온도의 하한으로서는 5℃ 이상이 바람직하고, 20℃ 이상이 보다 바람직하다. 응고욕 온도의 하한이 상기 바람직한 범위이면 구멍 지름이 지나치게 축소되는 경우는 없어 피흡착 물질이 세공 내부에 확산되기 쉽다.

이어서, 응고한 섬유에 부착되어 있는 용매를 제거하기 위해 섬유를 세정한다. 섬유를 세정하는 수단은 특별히 한정되지 않지만 다단의 물을 채운 욕(수세욕이라고 한다) 중에 섬유를 통과시키는 방법이 바람직하게 사용된다. 수세욕 중의 물의 온도는 세정 온도가 지나치게 낮으면 세정 효과가 불충분해지는 경우가 있으며, 세정 온도가 지나치게 높으면 세정액으로서 물을 사용할 수 없는 경우가 있다. 또한, 섬유를 구성하는 중합체의 성질에 따라 정하는 것이 바람직하다. 세정 효율도 고려하고, 예를 들면 PMMA를 포함하는 섬유일 경우 30℃ 이상 50℃ 이하가 바람직하다. 여기에서 수세욕에 침지하는 시간도 섬유 지름이나 방사 속도에 의해 적당히 선택된다. 세정 공정이 불충분하며, 용매의 잔존량이 많으면 섬유 구조의 변질이 발생하는 것이나, 권취 후의 취급이 악화되기 때문에 충분히 세정하는 것이 바람직하다. 또한, 어느 정도 조공(造孔)제, 개질제를 섬유 중에 부여하는 것이 필요한 경우에는 과잉한 세정은 바람직하지 않다.

또한, 수세욕 후에 세공의 구멍 지름을 유지하기 위해 섬유에 보습 성분을 부여하는 공정을 넣어도 좋다. 여기에서 말하는 보습 성분이란 섬유의 습도를 유지하는 것이 가능한 성분, 또는 공기 중에서 섬유의 습도 저하를 방지하는 것이 가능한 성분을 말한다. 보습 성분의 대표예로서는 글리세린이나 그 수용액 등이 있다.

수세나 보습 성분 부여의 종료 후 수축성이 높은 섬유의 치수 안정성을 높이기 위해 가열한 보습 성분의 수용액이 채워진 욕(열처리욕이라고 한다)의 공정을 통과시키는 것도 가능하다. 열처리욕에는 가열한 보습 성분의 수용액이 채워져 있으며, 섬유가 이 열처리욕을 통과함으로써 열적인 작용을 받아 수축하고, 이후의 공정에서 수축하기 어려워져 섬유 구조를 안정시킬 수 있다. 섬유 구조의 안정화가 이루어져 있지 않을 경우 제조 후로부터 실사용까지의 동안에 섬유가 이방적인 수축을 일으키고, 제조 시와 상이한 배치 상태가 됨으로써 흐름 불균일이 발생하여 흡착 성능의 저하가 보이기 때문에 바람직하지 않다. 이때의 열처리 온도는 섬유 소재에 따라 상이하지만 PMMA를 포함하는 섬유의 경우에는 바람직하게는 50℃ 이상, 보다 바람직하게는 80℃ 이상, 더 바람직하게는 95℃ 이상, 더 바람직하게는 97℃ 이상으로 해서 설정된다.

그 후 댄서 롤 등의 장력 제어 기구를 통해 섬유가 권취부에 도입됨으로써 일정한 장력을 유지하면서 원활하게 권취되는 것이 바람직하다. 장력 제어 기구는 댄서 롤에 한정되지 않고 2개 이상의 구동 롤, 원 둘레 방향으로 요철이 있는 롤 등 섬유에 가해지는 장력을 변동·완화하는 기구이면 좋다.

본 발명의 섬유 다발의 제조 방법에 있어서는 권취 시의 장력을 0.5g/개 이상 10.0g/개 이하로 하는 것이 중요하다(요건 (a)). 0.5g/개 이상, 보다 바람직하게는 0.9g/개 이상, 더 바람직하게는 1.0g/개 이상, 더 바람직하게는 1.3g/개 이상, 더 바람직하게는 1.5g/개 이상, 더 바람직하게는 1.7/개 이상으로 함으로써 권취 시에 섬유가 볼록하게 사행하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 10.0g/개 이하, 보다 바람직하게는 8.0g/개 이하, 더 바람직하게는 5.0g/개 이하, 더 바람직하게는 3. 0g/개 이하로 함으로써 섬유 다발에 포함되는 섬유의 취성 파괴를 방지할 수 있다. 섬유가 소성적으로 변형된 경우 장력으로부터 해방된 후에도 본래의 길이까지 되돌아가지 않기 때문에 탄성 변형 영역이 적은 섬유에 있어서는 장력의 부여는 상기 범위 내로 고정하는 것이 바람직하다. 또한, 섬유를 적절한 개수로 모아서 권취함으로써(복수 개의 섬유를 토(tow)라고 부른다) 섬유를 일치시키면서 변형을 방지할 수 있다. 이와 같이 함으로써 장력을 복수의 섬유에 분산함으로써 섬유 1개에 힘이 집중되는 일 없이 안정적으로 상기 범위의 바람직한 효과가 얻어진다. 본 발명의 정화 칼럼에 있어서는 권취 후의 공정에 있어서 섬유 다발 내의 섬유의 직선성을 높일 수는 없기 때문에 권취 전의 장력 부여가 매우 중요해진다.

권취에는 섬유의 사행을 억제할 수 있기 때문에 타래(reel)를 사용한다. 사용하는 타래에 대해서는 여러 가지의 형상의 것을 채용할 수 있지만 다각형상이 바람직하다.

섬유가 타래에 권취되기 전에 트래버스 기구를 통해 타래축에 대해서 수직 방향으로 소정 속도로 왕복 운동하고, 섬유 다발을 요철 없이 균일하게 권취한다. 여기에서 섬유 다발을 요철 없이 균일하게 권취하는 방법이면 트래버스 기구에 있어서 가이드나 롤러에 의해 섬유가 타래에 대해서 이동해도 좋고, 타래 자체가 평행 이동해도 좋다.

본 발명의 섬유 다발의 제조 방법에 있어서는 타래가 1회전하는 시간에 있어서 트래버스 이동 거리(상기 섬유의 진행 방향으로부터 수직 방향으로 평행 이동하는 거리)를 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하로 하는 것이 중요하다(요건 (b)). 0.1㎜ 이상, 보다 바람직하게는 0.5㎜ 이상, 더 바람직하게는 1.0㎜ 이상, 더 바람직하게는 1.3㎜ 이상으로 함으로써 섬유 다발에 있어서의 섬유의 배치에 조밀이 발생하는 것을 방지하고, 진원에 가까운 형상의 섬유 다발을 얻을 수 있다. 또한, 30㎜ 이하, 보다 바람직하게는 25.0㎜ 이하, 더 바람직하게는 20.0㎜ 이하, 더 바람직하게는 15.0㎜ 이하, 더 바람직하게는 10.0㎜ 이하로 함으로써 트래버스의 이동 방향이 스위칭될 때에 섬유에 가해지는 힘을 경감하고, 섬유의 꺾임, 파손, 트래버스 롤러로부터의 탈선도 저감할 수 있는 것, 또한 섬유가 섬유 다발 내에서 사행하여 피처리액의 유로가 복잡화되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 섬유가 복수 개 모아서 권취될 경우 1회전 후에 각 토가 포개지는 일 없이, 또한 간극 없이 횡으로 접하는 정도로 트래버스 이동 거리를 설정하는 것이 바람직하다. 타래가 1둘레 회전할 때의 트래버스 이동 거리는 상기 범위 내이면 일정 값이어도 좋고, 권취 중에 변경해도 좋다.

또한, 트래버스 스트로크에 대해서는 최종적인 섬유 다발형상에 합치하도록 권취 중에 변경하는 것이 바람직하다. 트래버스 스트로크란 트래버스 롤러가 타래축에 대해서 수직 방향으로 이동하는 최대 거리인 것이며, 트래버스 기구를 통해 섬유는 스트로크 내에서 왕복 운동을 반복한다. 본 발명의 정화 칼럼에 사용하는 섬유 다발을 집속하는 경우에는 트래버스 스트로크의 평균값이 트래버스를 따르는 권취의 초기, 중기, 및 종기에 있어서 중기>종기=초기의 관계를 충족시키는 것이 바람직하다(요건 (c)). 여기에 「=」은 1㎜의 레벨로 동일한 것을 의미하고, 또한 대소의 관계는 1㎜ 이상의 차가 있는 것을 의미하는 상기와 같은 관계로 함으로써 초기에 있어서는 작게, 섬유 다발의 중심부를 형성하는 중기에 있어서는 크게, 종기에는 다시 작게, 또한 초기와 동일하게 함으로써 횡 단면이 진원에 가까운 형상을 갖는 섬유 다발을 얻을 수 있다.

또한, 권취 중에 연속적으로 트래버스를 변경하도록 프로그램을 짜도 좋지만 예의 검토한 결과, 트래버스 스트로크를 불연속적으로 변경하는 것이 바람직하다는 것을 발견했다. 구체적으로는 트래버스 스트로크의 변경 횟수를 4, 6, 8, 10, 및 12 중 어느 것으로 하는 것이 바람직하다(요건 (d)). 상기와 같이 섬유를 권취하는 중기에 있어서 트래버스 스트로크를 최대로 하기 위해서는 트래버스 스트로크를 짝수 회 변경하는 것이 필요하다. 여기에서 트래버스 초기는 (트래버스 스트로크의 변경 횟수/2-1)회째의 변경을 행하기까지의 기간이며, 중기는 (트래버스 스트로크의 변경 횟수/2-1)회째의 변경으로부터 (트래버스 스트로크의 변경 횟수/2+1)회째의 변경을 행하기까지의 기간이며, 종기는 (트래버스 스트로크의 변경 횟수/2+1)회째의 변경을 완료한 이후의 기간을 가리킨다. 트래버스 스트로크를 단계적으로 변경시킴으로써 트래버스의 이동 방향이 스위칭되는 지점(섬유 다발로 했을 때에는 그 외주 부분을 구성하는 것이 된다)에 있어서 토가 슬립하고, 얻어지는 섬유 다발 내에서 섬유가 사행하는 것을 억제할 수 있다.

트래버스 스트로크의 변경 횟수는 4회 이상 12회 이하가 바람직하다. 4회 이상으로 함으로써 얻어지는 섬유 다발의 횡 단면을 진원에 가까운 형상으로 할 수 있다. 또한, 12회 이하로 함으로써 상기 슬립·사행 억제 효과에 추가하여 간편한 프로그램으로 실시할 수 있고, 비교적 간단하게 제조할 수 있다.

이후 섬유 다발을 타래로부터 잘라내고, 통형상 케이스에 삽입한다. 섬유 다발 단부를 통형상 케이스에 있어서 고정하는 방법으로서는 메시를 배치하는 방법이나, 수지로 고정하여 격벽을 통과하고, 통형상 케이스 내외를 관통하는 구멍을 형성하는 방법도 있다. 여기에서 관통 구멍이란 격벽부의 섬유의 길이 방향으로 연통하고 있는 개구부인 것이다. 관통 구멍을 형성시키기 위해서는 섬유 다발 끝면부에 작은 핀상의 통을 삽입한 후에 수지를 끝면부 부근에 흘려서 포팅을 행하는 방법을 들 수 있다. 수지가 고화한 후 양단을 커터 등으로 절단해서 섬유가 수지로 폐쇄하고 있는 부분을 제거함과 아울러, 상기 핀상의 통을 제거하면 포트층 단부에는 관통 구멍의 개구부가 형성된다. 단, 후술하는 분배판을 사용한 경우와 비교해서 공정이 번잡화되는 것에 추가하여 일반적으로 피처리액의 체류나 난류가 발생하고, 정화 칼럼 내로의 흐름성의 제어가 어려워질 우려가 있다. 한편, 메시를 배치하는 방법은 격벽을 형성하는 방법에 비해 공정이 용이하며, 또한 정화 칼럼 내로의 액의 분산성도 높기 때문에 보다 바람직하다.

또한, 정화 칼럼 내의 피처리액의 분산성을 더 높일 목적으로 분배판이라고 불리는 것과 같은 흐름을 제어하는 판 등을 부여해도 좋다. 분배판은 섬유 다발에 볼록부를 삽입하는 구조나, 흐름 방향에 대해서 구획된 개구부 구조를 갖는다. 본 발명에 의한 정화 칼럼에 있어서는 적어도 일단면측에 분배판이 배치되고, 피처리액이 연통 가능한 복수의 개구부와, 지지체와, 지지체로부터 섬유측으로 연장된 볼록부를 갖고, 볼록부의 적어도 일부분이 상기 섬유 다발에 삽입되어 이루어지는 것이 바람직하다. 볼록부의 삽입 각도, 깊이, 개구부 면적, 구획형상을 적당히 조정함으로써 본래 흐르기 쉬운 개소로부터 흐르기 어려운 개소를 향해 경사를 지도록 흐름 방향에 대한 유로 저항을 제어할 수 있다. 그 결과, 피처리액의 흐름을 균일화하고, 체류를 억제할 수 있다.

상기와 같이 헤더와 메시를 통형상 케이스 양단에 각각 부착함으로써 정화 칼럼을 얻을 수 있다.

(실시예)

본 발명의 실시형태의 일례를 이하 실시예에 있어서 나타낸다.

[측정 방법]

(1) 섬유의 표면 개구율

평가 대상의 섬유를 기판 상에 양면 테이프로 고정했다. 원자간력 현미경 SPI3800(Seiko Instruments Inc.제)에 의해 습윤 상태로 형태 관찰을 했다. 관찰 모드는 DMF 모드, 관측 시야는 3㎛×3㎛로 전체 10시야 측정했다. 관찰의 픽셀 설정은 512×512픽셀 이상으로 실시했다. 얻어진 AFM상은 Seiko Instruments Inc.제 AFM 부속의 소프트웨어를 사용해서 해석했다. 상은 「판별 및 최소 2승 규준에 의거하는 자동 임계값 선정법」(오츠 노부유키, 전자 통신 학회 논문지, 63, p349~356(1980))에 의해 2치화함으로써 막면의 요철 정보를 추출했다. 2치화 후 화상 해석에 의해 2치화 성분의 흑부의 면적 비율을 표면 개구율로서 산출했다.

(2) dry Ra값

섬유를 충분히 적신 후에 액체 질소에 담그고, 세공 내의 수분을 액체 질소로 순간적으로 동결시켰다. 그 후 0.1torr(13.3㎩) 이하의 진공 건조기 내에서 동결시킨 수분을 제거해서 건조 시료를 얻었다. 건조 시료를 5㎜ 정도로 커팅하고, 양면 테이프로 실리콘 웨이퍼에 고정했다. 주사형 프로브 현미경(Bruker Corporation제 NanoScope V Dimension Icon)에 의해 건조 상태로 형태 관찰했다. 접촉면의 측정에 있어서는 표면 개구부를 제외하고 측정했다. 관찰 모드는 피크포스 태핑, 캔틸레버는 SiN 캔틸레버, 관측 시야는 3㎛×3㎛로 측정했다. 고정한 다공질 섬유의 정점 부근을 섬유의 길이 방향에 대해서 거의 수직이 되도록 탐침을 주사했다. 1개의 측정 대상의 섬유에 대해서 임의로 3개 선택하고, 1개에 대해서 1개소 관찰했다. 각 측정값의 산술 평균에 의해 섬유의 dry Ra값을 산출했다.

(3) wet Ra값

섬유를 5㎜ 정도로 커팅하고, 양면 테이프로 실리콘 웨이퍼에 고정했다. 주사형 프로브 현미경(Bruker Corporation제 NanoScope V Dimension FastScan Bio)에 의해 습윤 상태로 형태 관찰했다. 1개의 측정 대상의 섬유에 대해서 임의로 3개 선택하고, 1개에 대해서 1개소 관찰했다. 각 측정값의 산술 평균에 의해 섬유의 wet Ra값을 산출했다.

(4) 이형도

측정 대상이 되는 섬유의 양단을 0.1g/㎟의 장력을 부여한 상태로 고정하고, 무작위의 위치에서 절단했다. 그 절단면을 광학 현미경(Scalar Corporation제 DIGITAL MICROSCOPE DG-2)으로 확대해서 사진 촬영했다. 촬영할 때 동일 배율로 스케일도 촬영했다. 상기 화상을 디지털화한 후 화상 해석 소프트(Scalar Corporation "Micro Measure" ver. 1.04)를 사용하고, 섬유의 횡 단면의 외접원의 직경 Do와, 내접원의 직경 Di를 계측했다. 그리고 다음 식에 의해 각 섬유의 이형도를 구했다.

이형도=Do/Di

이 측정을 30개소에 대해서 행하고, 값을 평균화하고, 소수점 이하 3번째 자리를 반올림한 값을 이형도로 했다.

(5) 원 상당 직경

측정 대상이 되는 섬유의 양단을 0.01~0.10g/㎟의 장력을 가한 상태로 고정하여 절단했다. 그 절단면을 광학 현미경으로 확대해서 사진 촬영했다. 그 때에는 동일 배율로 스케일도 촬영했다. 상기 화상을 디지털화한 후 화상 해석 소프트(Scalar Corporation "Micro Measure" ver. 1.04)를 사용하고, 섬유의 횡 단면의 외주부를 플롯하고, 그들의 점을 소프트상에서 연결하고, 단면적(S)을 산출하고, 이하의 식에 의해 각각의 눈크기의 원 상당 직경을 산출했다.

섬유 횡 단면의 원 상당 직경=2×(S/2π)

30점의 측정값의 평균을 산출하고, 소수점 이하 1번째 자리를 반올림했다.

(6) 섬유 1개의 길이

섬유 1개의 일단을 테이프 등으로 고정하고, 수직으로 내리고, 다른 일단에는 섬유의 단면적(㎟)당 10g의 추를 부여하고, 섬유가 직선상이 되었을 때의 전체 길이를 신속하게 측정했다. 이 측정을 임의로 선택한 100개의 섬유에 대해서 행하고, 그 평균값을 산출했다. 또한, 예를 들면 1의 측정에서 실제로 사용한 섬유 1개의 길이가 임의의 10점의 평균값인 「섬유 다발의 길이」보다 1㎜ 이상 짧은 수치로서 얻어진 경우 상기 섬유 1개는 섬유 다발 중에서 절단되어 있던 것, 또는 제조 공정 후에 섬유 단부가 파손되어 짧아져버린 것으로 생각되기 때문에 그 데이터는 100개의 모집단에는 포함시키지 않고, 다른 섬유 샘플을 선별하여 측정에 제공한다.

(7) TNFα 및 IgG의 흡착 성능

시판 인간 혈청(Cosmo Bio Co., Ltd.제)에 시판 인간 리콤비넌트 TNF-α(R&D Systems제)를 1㎍/mL의 농도가 되도록 첨가하고, TNFα 첨가 인간 혈청을 조정했다. 상기 TNFα 첨가 인간 혈청 6mL를 15mL의 원침관(遠沈管)(Greiner Bio-One제)에 넣고, 그곳에 섬유를 0.0142㎤ 첨가하고, 37℃에서 4시간, 진탕 속도 30±1왕복/분으로 좌우로 진탕했다. 진탕 전후의 혈청을 회수하고, TNFα는 ELISA법, IgG는 면역 비탁법으로 농도를 정량했다. 각각의 흡착 성능을 이하의 식으로부터 산출했다.

TNFα의 흡착 성능(㎍/㎤)=(C1-C2)×6/0.0142

IgG의 흡착 성능(㎎/㎤)=(C3-C4)×6/0.0142

여기에

C1: TNFα의 진탕 전의 농도(㎍/mL)

C2: TNFα의 진탕 후의 농도(㎍/mL)

C3: IgG의 진탕 전의 농도(㎎/mL)

C4: IgG의 진탕 후의 농도(㎎/mL)

(8) 정화 칼럼의 β2-MG 클리어런스

에틸렌디아민4아세트산2나트륨을 첨가한 소 혈액에 대해서 헤마토크리트가 30±3%, 총 단백량이 6.5±0.5g/dL가 되도록 조정했다. 채혈 후 5일 이내의 소 혈액을 사용했다. 이러한 소 혈액에 대해서 그 1.2L를 순환용으로, 1.2L를 클리어런스 측정용으로 해서 나누었다. 이어서, β2-MG 농도가 1㎎/L가 되도록 클리어런스 측정용 소 혈액에 추가하여 교반했다.

소 혈액이 순환할 수 있도록 혈액 회로와 펌프를 세팅하고, 정화 칼럼을 접속했다. 혈액 회로 입구부를 상기와 같이 조정한 소 혈액 1.2L(37℃)가 들어간 순환용 비커 내에 넣고, 유량을 200mL/분으로 해서 펌프를 스타트하고, 혈액 회로 출구부로부터 배출되는 소 혈액을 90초간 폐기하고, 즉각 혈액 회로 출구부를 순환용 비커 내에 삽입해서 순환 상태로 했다. 순환을 1시간 행한 후 펌프를 정지했다. 이어서, 혈액 회로 입구부를 상기에서 조정한 클리어런스 측정용의 소 혈액 내에 넣고, 혈액 회로 출구부를 폐기용 비커 내에 넣었다. 유량은 200mL/분으로 하고, 펌프를 스타트하고 나서 4분 경과 후 클리어런스 측정용의 소 혈액(37℃)으로부터 10mL 채취하고, Bi액으로 했다. 스타트로부터 4분 50초 경과 후에 혈액 회로 출구부로부터 흐른 샘플을 10mL 채취하고, Bo액으로 했다. 그 후 Bi액, Bo액을 원심 분리하고, 그 상청 부분의 소 혈장을 채취했다. 이들 샘플은 -20℃ 이하의 냉동고에서 보존했다.

각 액의 β2-MG의 농도로부터 클리어런스를 이하의 식을 사용해서 산출했다.

CL(mL/분)=QB×(CBi-CBo)/CBi×(100-Ht)/100 …(Ⅰ)

여기에

CL: β2-MG 클리어런스(mL/분)

QB: 펌프 유량(mL/분)

CBi: Bi액에 있어서의 β2-MG 농도(㎍/L)

CBo: Bo액에 있어서의 β2-MG 농도(㎍/L)

Ht: 클리어런스 측정용 소 혈액의 헤마토크리트값(%)

(9) 압력 손실

상기 (8)의 β2-MG 클리어런스 측정에 있어서 클리어런스 측정용의 소 혈액을 통액하고 나서 4분 후의 입구(Bi)와 출구(Bo)의 압력차를 측정했다. 또한, 정화 칼럼을 접속하지 않고 회로만 마찬가지의 조건에서 Bi와 Bo의 압력차를 측정했다. 이하의 식으로 압력 손실을 산출했다.

압력 손실=칼럼 접속 시의 Bi-칼럼 접속 시의 Bo-(회로만 접속 시의 Bi-회로만 접속 시의 Bo) …(식)

(10) 용혈률

상기 (8)과 마찬가지의 조제를 한 소 혈액과, 마찬가지로 세팅한 혈액 회로를 사용했다. 순환 스타트 시에 소 혈액을 5mL 채취했다. 그 후 소 혈액 1L를 유량 400mL/분으로 4시간 순환했다. 순환 4시간 후에 순환액 3mL를 채취했다. 순환 스타트 시의 소 혈액 중 3mL와 순환 4시간 후의 소 혈액을 원심 분리 후 상청을 회수했다. 얻어진 혈장에 대해서 측정 키트(헤모글로빈 B-TEST WAKO, FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation제)를 사용해서 헤모글로빈 농도를 정량했다. 동일한 측정 키트를 사용해서 스타트 시에 채취한 소 혈액의 전체 헤모글로빈 농도도 측정하고, 이하의 식으로부터 용혈률을 산출했다.

용혈률(%)=혈장 중의 헤모글로빈 농도(㎎/dL)/전체 헤모글로빈 농도(㎎/dL)×100

또한, 이하의 식을 사용해서 용혈률 증가분을 산출했다.

용혈률 증가분=순환 후의 소 혈액의 용혈률-순환 전의 소 혈액의 용혈률 …(식)

[실시예 1]

(PMMA의 섬유 다발의 제작)

질량 평균 분자량이 40만인 신디오택틱 PMMA(이하, syn-PMMA)를 31.7질량부, 질량 평균 분자량이 140만인 syn-PMMA를 31.7질량부, 질량 평균 분자량이 50만인 아이소택틱 PMMA(이하, iso-PMMA)를 16.7질량부, 파라스티렌술폰산 소다를 1.5㏖% 포함하는 분자량 30만인 PMMA 공중합체 20질량부를 디메틸술폭시드 376질량부와 혼합하고, 110℃에서 8시간 교반하여 방사 원액을 조제했다. 얻어진 방사 원액의 92℃에서의 점도는 1,880poise(188㎩·s)이었다. 얻어진 방사 원액을 1.1g/분의 속도로 상이한 이형형상의 토출 구멍을 갖는 2종류의 구금으로부터 토출하고, 건식부를 380㎜ 주행시킨 후 응고욕으로 유도하여 욕 내를 통과시켰다. 건식부의 분위기의 온도는 15℃이며, 노점 12℃의 냉풍을 섬유에 수직으로 맞혔다. 응고욕에는 물을 사용하고, 수온(응고욕 온도)은 42.5℃이었다. 각각의 섬유를 수세 후 보습제로서 글리세린을 70질량% 포함하는 수용액으로 이루어지는 욕조에 유도한 후 온도를 84℃로 한 열처리욕 내를 통과시켜서 잔류 응력을 완화한 후에 여분의 글리세린을 스크레이퍼로 제거하고, 타래에 의해 45m/분으로 권취했다. 권취 시의 장력 및 1주당 트래버스 이동 거리는 표 1에 나타내는 바와 같은 조건에서 실시했다. 트래버스 스트로크 변경 횟수는 6회로 설정했다. 이와 같이 해서 2종의 이형 단면형상을 갖는 다공질 섬유가 포함되는 섬유 개수 13.6만개의 섬유 다발을 얻었다.

다공질 섬유에 있어서의 평균 세공 반경은 2.5~22㎚의 범위 내, 외표면 근방 영역에 있어서의 평균 구멍 지름/중심부 영역에 있어서의 평균 구멍 지름이 0.85~1.50의 범위 내, 섬유 표면의 개구부의 개구율은 2~15%의 범위 내이었다.

(정화 칼럼의 제작)

얻어진 섬유 다발을 사용하고, 정화 칼럼을 제작했다. 수용부의 길이가 42㎜, 수용부의 내경이 52㎜인 통형상 케이스에 섬유 다발을 삽입하고, 통형상 케이스로부터 돌출된 섬유 다발의 일부를 남기고 여분을 커팅하고, 통형상 케이스 길이 방향으로 대략 평행하게 수용했다. 또한, 통형상 케이스 양단에 각각 분배판, 메시 헤더를 부착해서 칼럼화했다. 분배판은 2중 원환의 볼록부를 구비하고, 원 둘레상으로 9구획으로 등배분한 형상을 가진 것을 사용했다. 유로 단면 중 분배판의 지주를 제외한 면적 비율은 대략 60%이었다. 칼럼화 후에 다공질 섬유에 남아 있는 글리세린을 물로 세정하고, 칼럼 내를 물로 충전한 후 25kGy의 γ선을 조사하여 멸균했다.

[실시예 2]

방사 원액의 토출량을 1.2g/분으로 변경함으로써 섬유의 원 상당 직경을 117㎛로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 다공질 섬유에 있어서의 평균 세공 반경은 2.5~22㎚의 범위 내, 외표면 근방 영역에 있어서의 평균 구멍 지름/중심부 영역에 있어서의 평균 구멍 지름이 0.85~1.50의 범위 내, 섬유 표면의 개구부의 개구율은 2~15%의 범위 내이었다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

방사 원액의 토출량을 1.0g/분으로 변경함으로써 섬유의 원 상당 직경을 110㎛, 섬유 다발에 있어서의 섬유 개수를 8.3만개, 통형상 케이스의 수용부 길이를 55㎜, 수용부의 내경을 41㎜로 변경한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 다공질 섬유에 있어서의 평균 세공 반경은 2.5~22㎚의 범위 내, 외표면 근방 영역에 있어서의 평균 구멍 지름/중심부 영역에 있어서의 평균 구멍 지름이 0.85~1.50의 범위 내, 섬유 표면의 개구부의 개구율은 2~15%의 범위 내이었다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

권취 시의 장력을 1.8gf/개, 타래 1회전당 트래버스 이동 거리를 1.3㎜로 변경한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 다공질 섬유에 있어서의 평균 세공 반경은 2.5~22㎚의 범위 내, 외표면 근방 영역에 있어서의 평균 구멍 지름/중심부 영역에 있어서의 평균 구멍 지름이 0.85~1.50의 범위 내, 섬유 표면의 개구부의 개구율은 2~15%의 범위 내이었다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

섬유 다발에 있어서의 섬유 개수를 8.0만개로 변경한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 2]

섬유 다발에 있어서의 섬유 개수를 16.5만개로 변경한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 3]

섬유 다발에 있어서의 섬유 개수를 4.5만개로 변경하고, 통형상 케이스의 수용부 길이를 80㎜, 수용부의 내경을 30㎜로 변경한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 4]

섬유 다발에 있어서의 섬유 개수를 24.0만개로 변경하고, 통형상 케이스의 수용부 길이를 25㎜, 수용부의 내경을 70㎜로 변경한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 5]

타래에 의한 권취 시에 장력을 부여하지 않고 권취한 섬유 다발을 사용한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 6]

타래에 의한 권취 시에 트래버스 기구를 이용하지 않고 권취한 섬유 다발을 사용한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 7]

섬유 다발의 제작에 있어서 폴리술폰(Solvay S.A.제 UDEL 폴리술폰(등록상표) P-3500) 16질량부를 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 84질량부와 혼합하고, 60℃에서 8시간 교반하여 방사 원액을 조제했다. 얻어진 방사 원액을 원통형상을 갖는 구금으로부터 토출하고, 건식부를 350㎜ 주행시킨 후 응고욕으로 유도하여 욕 내를 통과시켰다. 건식부 분위기로서는 온도 30℃, 습도 80%의 냉풍을 다공질 섬유에 수직으로 맞혔다. 응고욕에는 물을 사용하고 있으며, 수온(응고욕 온도)은 40.0℃이었다. 각각의 다공질 섬유를 수세 후 타래에 의해 30m/분으로 권취했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 8]

방사에 있어서의 건식부의 분위기의 온도를 1℃, 냉풍의 노점을 -20℃로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 9]

방사에 있어서의 건식부의 분위기의 온도를 25℃, 냉풍의 노점을 20℃로 한 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 정화 칼럼을 제작했다. 각 종류의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예와 비교예 1을 비교하면 충전율의 감소에 따라 β2-마이크로글로불린의 흡착 성능은 현저히 저하되는 것을 알 수 있다. 이것은 섬유량이 적고, 섬유 간을 피처리액이 흐르고, 피처리액이 섬유와 충분히 접촉하기 어려운 것을 원인으로서 들 수 있다. 실시예 1과 비교예 2의 비교에서는 충전율의 증가에 따라 압력 손실이 증대되고, 용혈률이 보다 증가하는 것을 알 수 있다. 압력 손실이 클 경우 혈구에 인가되는 전단 응력이 증대되어 용혈을 일으켰다고 추측하고 있다.

실시예 1과 비교예 3, 4의 비교에서는 섬유 충전율을 동일한 정도로 한 후에 수용부의 내경이 작은 경우에는 압력 손실이 증대되고, 큰 경우에는 흡착 성능이 저하되는 것을 알 수 있다. 이것은 수용부의 내경이 작은 경우에는 단면적당 유량이 증대되기 때문이며, 수용부의 내경이 큰 경우에는 피처리액이 외주부까지 흐르지 않고, 흡착 성능에 기여하지 않는 섬유가 발생하기 때문이라고 추측하고 있다.

실시예 1과 비교예 5, 6의 비교에서는 권취 조건 등의 제작 방법을 변경한 경우 섬유 다발이 사행하고, 직선율이 저하된다. 0.97 미만인 경우에는 압력 손실이 증대되고, 용혈률이 보다 증가하는 것을 알 수 있다. 압력 손실이 큰 경우 혈구에 인가되는 전단 응력이 증대된다. 또한, 혈구와 섬유의 접촉, 충돌, 찰과하는 기회가 증대된 결과, 용혈을 일으켰다고 추측하고 있다.

실시예 1과 비교예 7의 비교에서는 wet Ra/dry Ra로 나타내어지는 값이 특허 범위 외 1.05 미만인 경우에는 IgG의 흡착량이 증대되는 것을 알 수 있다. 이것은 섬유 표면의 폴리머쇄가 충분히 팽윤하고 있지 않은 것으로부터 유래된다고 추측하고 있다.

실시예 1과 비교예 8의 비교에서는 dry Ra값 및 wet Ra값이 작은 경우 TNFα의 흡착 성능이 현저히 낮아진다. 또한, 이 섬유 다발을 사용해서 제조한 정화 칼럼에 대해서도 β2-마이크로글로불린의 흡착 성능은 저하된다. 이것은 섬유 표면이 평활할 경우 표면 근방의 피처리액 흐름이 직선이 되고, 경계층이 발생하기 때문이라고 추측하고 있다.

실시예 1과 비교예 9의 비교에서는 dry Ra값 및 wet Ra값이 큰 경우 IgG의 흡착량이 증대된다. 또한, 이 섬유 다발을 사용해서 제조한 정화 칼럼은 용혈률이 증가하는 것을 알 수 있다. 이것은 혈구가 섬유 표면의 요철과의 접촉, 충돌, 찰과하는 기회가 늘어 용혈했기 때문이라고 추측하고 있다.

1: 정화 칼럼 2: 헤더
3: 분배판 4: 통형상 케이스
5: 흡착체
6: β2-MG 클리어런스 측정 회로
7: 펌프 8: 순환용 소 혈액
9: 클리어런스용 소 혈액 10: 탕욕
11: 폐기용 비커

Claims (15)

1. 다음 (A)~(E)의 요건을 충족시키는 복수의 다공질 섬유를 포함하는 섬유 다발.
   (A) 상기 다공질 섬유가 중실형상이다.
   (B) 상기 다공질 섬유 표면의 건조 상태에 있어서의 산술 평균 거칠기(dry Ra값)가 11㎚ 이상 30㎚ 이하이다.
   (C) 상기 다공질 섬유 표면의 습윤 상태에 있어서의 산술 평균 거칠기(wet Ra값)가 12㎚ 이상 40㎚ 이하이다.
   (D) wet Ra/dry Ra로 나타내어지는 값이 1.05 이상이다.
   (E) (섬유 다발의 길이)/(다공질 섬유 1개의 길이)로 나타내어지는 상기 섬유 다발의 직선율이 0.97 이상 1.00 이하이다.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 다공질 섬유의 횡 단면에 있어서의 내접원의 직경을 Di, 외접원의 직경을 Do라고 하면 Do/Di로 나타내어지는 상기 다공질 섬유의 횡 단면의 이형도가 1.3 이상 8.5 이하인 섬유 다발.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 다공질 섬유의 평균 세공 반경이 0.8㎚ 이상 90㎚ 이하인 섬유 다발.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다공질 섬유가 횡 단면 방향으로 균질한 다공질 구조를 갖는 섬유 다발.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다공질 섬유의 표면 개구율이 0.1% 이상 30% 이하인 섬유 다발.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다공질 섬유의 횡 단면의 원 상당 직경이 10㎛ 이상 1000㎛ 이하인 섬유 다발.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다공질 섬유의 IgG의 흡착량이 13㎎/㎤ 이하인 섬유 다발.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 다공질 섬유의 종양괴사인자α(TNFα)의 흡착량이 15㎍/㎤ 이상인 섬유 다발.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 섬유 다발이 통형상 케이스의 길이 방향에 대해서 대략 평행하게 수용되어 있으며, 상기 통형상 케이스의 양단에 각각 피처리액의 입구 포트, 출구 포트를 갖는 헤더가 부착되어 이루어지는 정화 칼럼.
10. 2 이상의 섬유를 묶어서 이루어지는 섬유 다발이 통형상 케이스의 길이 방향에 대해서 대략 평행하게 수용되어 있으며, 상기 통형상 케이스의 양단에 각각 피처리액의 입구 포트, 출구 포트를 갖는 헤더가 부착되어 이루어지며, 다음 (ⅰ)~(ⅴ)의 요건을 충족시키는 정화 칼럼.
    (ⅰ) 상기 섬유의 횡 단면에 있어서의 내접원의 직경을 Di, 외접원의 직경을 Do라고 하면 Do/Di로 나타내어지는 상기 섬유의 횡 단면의 이형도가 1.3 이상 8.5 이하이다.
    (ⅱ) 수용부에 있어서의 상기 섬유의 충전율이 40% 이상 73% 이하이다.
    (ⅲ) 수용부의 내경이 32㎜ 이상 60㎜ 이하이다.
    (ⅳ) (정화 칼럼에 수용되는 섬유 다발의 길이)/(정화 칼럼에 수용되는 섬유 1개의 길이)로 나타내어지는 섬유의 직선율이 0.97 이상 1.00 이하이다.
    (ⅴ) 수용부에 있어서의 피처리액의 유로의 용량이 5mL 이상 60mL 이하이다.
11. 제 10 항에 있어서,
    소 혈액을 유량 200mL/분으로 1시간 흘렸을 때의 압력 손실이 1㎪ 이상 20㎪ 이하인 정화 칼럼.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    소 혈액을 유량 400mL/분으로 4시간 흘렸을 때의 이하의 식으로 나타내어지는 용혈률 증가분이 1.0 이하인 정화 칼럼.
    용혈률 증가분=순환 후의 소 혈액의 용혈률-순환 전의 소 혈액의 용혈률
13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    소 혈액을 유량 200mL/분으로 1시간 흘렸을 때의 β2-마이크로글로불린(β2-MG) 클리어런스가 35mL/분 이상 120mL/분 이하인 정화 칼럼.
14. 다음 (a) 및 (b)를 충족시키는 조건에 의해 섬유를 집속하는 섬유 다발의 제조 방법.
    (a) 상기 섬유의 타래로의 권취 시의 장력이 0.5gf/개 이상 10.0gf/개 이하이다.
    (b) 상기 타래가 1회전하는 시간에 있어서 트래버스 이동 거리(상기 섬유의 진행 방향으로부터 수직 방향으로 평행 이동하는 거리)가 0.1㎜ 이상 30㎜ 이하이다.
15. 제 14 항에 있어서,
    또한, 다음 (c) 및 (d)를 충족시키는 조건에 의해 상기 섬유를 집속하는 정화 칼럼의 제조 방법.
    (c) 상기 섬유의 타래로의 권취 시에 있어서의 트래버스 스트로크(트래버스 롤러가 타래축 방향으로 이동하는 최대 거리)의 평균값이 트래버스를 따르는 권취의 초기, 중기, 및 종기에 있어서 중기>종기=초기의 관계를 충족시키는 것이다.
    (d) 상기 트래버스 스트로크의 변경 횟수가 4, 6, 8, 10, 및 12 중 어느 것이다.

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