WO2012169529A1 - 血液処理用中空糸膜及び中空糸膜型血液処理装置 - Google Patents

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WO2012169529A1
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hollow fiber
fiber membrane
hydrophilic polymer
mass
blood treatment
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佐藤 淳也
幸一郎 森
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旭化成メディカル株式会社
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    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36Hydrophilic membranes

Definitions

  • the present invention relates to a hollow fiber membrane for blood treatment and a hollow fiber membrane type blood treatment apparatus.
  • hollow fiber membrane blood processing apparatuses using a selective permeable membrane have been widely used in the field of extracorporeal blood circulation, such as hemodialysis, oxygenation to blood during open heart surgery, or plasma separation.
  • hollow fiber membranes for blood treatment comprising a polysulfone resin (hereinafter sometimes referred to as polysulfone) as a constituent material. (Hereinafter simply referred to as a hollow fiber membrane) is widely used.
  • a complex with a hydrophilic polymer such as polyvinylpyrrolidone is generally used because sufficient blood compatibility cannot be obtained if only a highly hydrophobic polysulfone is used as a constituent material of the blood treatment hollow fiber membrane. It has been.
  • attempts have been made to make the hollow fiber membrane for blood treatment not only play a role as a separation membrane but also play a role to alleviate oxidative stress that is manifested in long-term dialysis patients. For example, it is conceivable to eliminate a peroxide that is a causative substance of oxidative stress by using a hollow fiber membrane for blood treatment, or to recover the antioxidant effect of a living body.
  • a hollow fiber comprising a hollow fiber membrane for blood treatment in which vitamin E having various physiological functions such as in vivo antioxidant action, biological membrane stabilizing action, and platelet aggregation inhibitory action is coated on the surface of a dialysis membrane
  • vitamin E having various physiological functions such as in vivo antioxidant action, biological membrane stabilizing action, and platelet aggregation inhibitory action is coated on the surface of a dialysis membrane
  • Patent Document 1 A membrane blood processing apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the various hollow fiber membrane blood treatment devices as described above are completely sterilized in a sealed package state before use.
  • a sterilization method for a hollow fiber membrane blood processing apparatus a gas sterilization method using ethylene oxide gas or the like, an autoclave method using high-pressure steam, and a radiation sterilization method such as ⁇ -ray or electron beam are known.
  • the gas sterilization method using ethylene oxide gas is concerned about the harmfulness to the human body due to residual ethylene oxide gas.
  • the autoclave method using high-pressure steam may cause a significant decrease in performance during sterilization depending on the material constituting the hollow fiber membrane blood processing apparatus.
  • the fat-soluble vitamin causes local aggregation and cracks in the hollow fiber membrane, resulting in blood leakage. It has been pointed out that the possibility of occurrence increases (for example, see Patent Document 2).
  • radiation sterilization is a preferred sterilization method without causing problems of residual ethylene oxide gas and leakage of hollow fiber membranes.
  • the hollow fiber membrane-type blood treatment apparatus as described above is large in wet type in which the hollow interior of the blood treatment hollow fiber membrane and the gap with the container are filled with an aqueous medium, and dry type not filled with the aqueous medium. Separated.
  • the dry type can be further classified into a type in which the moisture content of the film is several percent or less (a dry type in a narrow sense) and a type in which the film is appropriately moistened with moisture, a humectant, or the like.
  • the latter is sometimes referred to as a semi-dry type as distinguished from a dry type in a narrow sense, but since the characteristics are almost the same, in the present specification, both are collectively referred to as a dry type.
  • the dry type described above has a feature that the product weight is lighter than that of the wet type, and it is difficult to freeze at a low temperature, and is excellent in terms of distribution such as transportation and storage.
  • the hydrophilic polymer constituting the hollow fiber membrane for blood treatment deteriorates and elutes. It is known to decline.
  • radiation sterilization is performed while protecting the hollow fiber membrane with a specific amount of wet protective agent (see, for example, Patent Document 2), and the hollow fiber membrane is protected with a specific amount of wet protective agent and then around the hollow fiber membrane.
  • a method for example, see Patent Document 3 that suppresses deterioration of blood compatibility by sterilizing with an electron beam after controlling the oxygen concentration.
  • a hollow fiber membrane has a pinhole (defect) in a hollow fiber membrane blood processing apparatus
  • a substance that is not desired to pass through the hollow fiber membrane may leak out. Therefore, in the process of assembling the hollow fiber membrane blood treatment apparatus, it is necessary to perform a leak test to confirm the presence or absence of pinholes in the hollow fiber membrane. For example, when the gas permeability of the hollow fiber membrane is low, the pressure of the gas is applied to one side of the space separated by the hollow fiber membrane, and the rate at which the gas escapes to the other side is measured. Thus, the presence or absence of pinholes in the hollow fiber membrane can be determined.
  • the hollow fiber membrane is once wetted with a liquid, and if there is no pinhole, the gas hardly permeates.
  • Patent Document 4 in a state where the hollow fiber membrane is completely immersed in the liquid, the hollow portion of the hollow fiber membrane is pressurized with gas, and bubbles are generated from the hollow fiber membrane.
  • a method of detecting the presence or absence of a pinhole without going out is performed.
  • Patent Documents 4 to 6 various methods are disclosed regarding a method for performing a leak test on a hollow fiber membrane having high gas permeability, but there is still room for improvement. That is, even if the hollow fiber membrane is wetted with a liquid, a hollow fiber membrane blood processing apparatus that does not actually have a pinhole is erroneously determined to have a pinhole in a leak test (this is referred to as “leak error” in this specification). Sometimes called “detection”). If a leak detection error is made in this way, it will be discarded, causing a significant reduction in production efficiency.
  • the hollow fiber membrane for blood processing according to the prior art as described above is exposed to such an unexpected harsh environment, there is a possibility that deterioration of various characteristics, particularly deterioration of permeation performance may occur.
  • vitamin E oil-based vitamin E that cannot be removed by priming will block the micropores on the surface of the hollow fiber membrane, thus inhibiting the function as a blood treatment membrane.
  • a vitamin E-immobilized polysulfone membrane having a practical impregnation rate of vitamin E (wet protection agent) as a blood treatment membrane is subjected to radiation sterilization treatment in a dry state, a blood compatibility that is practically sufficient cannot be obtained. I know that.
  • the present inventors have determined that, in a hollow fiber membrane containing a polysulfone resin, a hydrophilic polymer, and a fat-soluble vitamin, the hydrophilic polymer in the entire hollow fiber membrane Content, the abundance of hydrophilic polymers on the inner surface of the hollow fiber membrane, and the abundance of fat-soluble vitamins on the entire surface of the hollow fiber membrane, respectively, to detect leaks while maintaining high membrane performance Excellent anti-oxidation performance and blood compatibility, low risk of elution of hydrophilic polymer and leakage of hollow fiber membrane, easy priming, and high permeation performance stability even in harsh environments
  • the present inventors have found that the present invention is effective for obtaining a hollow fiber membrane for blood treatment and a hollow fiber membrane type blood treatment apparatus, and has completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
  • a hollow fiber membrane for blood treatment comprising a hydrophilic polymer, a polysulfone resin and a fat-soluble vitamin
  • the hydrophilic polymer content A which is a ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone-based resin in the whole blood treatment hollow fiber membrane, is 3% by mass or more and 10% by mass. % Or less
  • the hydrophilic polymer abundance B which is the ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone resin on the inner surface of the blood treatment hollow fiber membrane, is 35% by mass.
  • the hollow fiber membrane for blood treatment wherein the amount of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the hollow fiber membrane for blood treatment is 0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane.
  • a hollow fiber membrane type blood treatment apparatus comprising the blood treatment hollow fiber membrane according to any one of [1] to [3] in a container.
  • a polysulfone-based hollow fiber membrane for blood treatment and a hollow fiber membrane-type blood treatment device that can be easily primed and have high permeation performance stability even under severe environments can be obtained.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the membrane surface of a hollow fiber membrane in which an additional hydrophilic polymer is immobilized after forming a hollow fiber membrane containing a fat-soluble vitamin before radiation sterilization.
  • a schematic cross-sectional view of the membrane surface of a hollow fiber membrane in which an additional hydrophilic polymer is immobilized after the formation of a hollow fiber membrane containing a fat-soluble vitamin, after radiation sterilization in a dry state of the membrane is there.
  • It is a conceptual diagram of the hollow fiber membrane surface which consists only of polysulfone-type resin and hydrophilic polymer. It is a flowchart of the manufacturing method of the hollow fiber membrane for blood processing. It is a schematic diagram which shows the manufacturing method of the hollow fiber membrane for blood processing of this embodiment.
  • the present embodiment a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings.
  • the present invention is not limited to the following description, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof.
  • the positional relationship such as up, down, left, and right is based on the positional relationship shown in each drawing, and the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios.
  • the hollow fiber membrane for blood treatment of this embodiment is A hollow fiber membrane for blood treatment comprising a hydrophilic polymer, a polysulfone resin and a fat-soluble vitamin
  • the hydrophilic polymer content A which is a ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone-based resin in the whole blood treatment hollow fiber membrane, is 3% by mass or more and 10% by mass. % Or less
  • the hydrophilic polymer abundance B which is the ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone resin on the inner surface of the blood treatment hollow fiber membrane, is 35% by mass.
  • the amount of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the blood treatment hollow fiber membrane is 0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane.
  • the inner surface of the blood treatment hollow fiber membrane is the outermost layer portion inside the hollow fiber membrane, that is, the surface where blood contacts the hollow fiber membrane.
  • the entire surface of the hollow fiber membrane for blood treatment includes not only the inner surface of the hollow fiber membrane that is in direct contact with blood but also the surface in the pores of the porous portion of the outer surface or film thickness portion.
  • the hollow fiber membrane for blood processing of this embodiment constitutes a hollow fiber membrane type blood processing apparatus by being housed in a predetermined container.
  • the structure shown in FIG. 1 is general, but other structures may be used as long as they have a hollow fiber membrane that separates both the inlet and outlet of the blood to be processed and the inlet and outlet of the treatment liquid.
  • the hollow fiber membrane type blood treatment apparatus of this embodiment includes a container, a hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of hollow fiber membranes inserted into the container, and both ends of the hollow fiber membrane bundle at both ends of the container.
  • the hollow fiber membrane for blood treatment according to the above-described embodiment is provided as a hollow fiber membrane.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the hollow fiber membrane blood processing apparatus of the present embodiment.
  • the hollow fiber membrane blood processing apparatus 10 is loaded with a hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of blood treatment hollow fiber membranes 1 along the longitudinal direction of the cylindrical container 2.
  • the hollow fiber membrane bundle has resin 3a, 3b at both ends so as to isolate the inner side (first flow path 1a) and the outer side (second flow path 11) of the blood treatment hollow fiber membrane 1. It is being fixed to the both ends of the cylindrical container 2 by (partition wall).
  • the second flow path 11 includes not only a space formed between the outside of the hollow fiber membrane 1 and the inner surface of the cylindrical container 2 but also a space between a plurality of blood treatment hollow fiber membranes 1. It is.
  • the end face of the blood treatment hollow fiber membrane 1 is open, and through this opening, a liquid to be treated such as blood can flow into the first flow path 1a through the space 8 from the direction of the arrow Fb. Then, the liquid to be processed such as blood that has passed through the first flow path 1a can flow out from the other opening.
  • nozzles 6 a and 6 b that serve as inflows and outflows of the liquid to be processed such as blood, facing the end surfaces of the resins 3 a and 3 b having the openings of the hollow fiber membrane 1 on the surface.
  • Header caps 7a and 7b provided with are provided.
  • ports 2a and 2b serving as inflow and outflow of processing liquid such as dialysate are provided.
  • a treatment liquid such as dialysate flows in from the direction of the arrow Fa from the port 2b, for example, it can pass through the inside of the second flow path 11 and flow out from the port 2a.
  • the treatment liquid such as dialysate passes from the liquid to be treated such as blood flowing in the first flow path 1 a through the blood treatment hollow fiber membrane 1 while passing through the second flow path 11. For example, waste products can be removed.
  • hollow fiber membrane blood treatment apparatus examples include hemodialyzers, hemodialyzers, hemofilters, continuous hemodialyzers, continuous hemodialyzers, plasma separators, plasma component fractionators, plasma components
  • hollow fiber membrane blood treatment apparatus examples include adsorbers, virus removers, blood concentrators, plasma concentrators, ascites filters, ascites concentrators, and any medical devices that utilize the filtration characteristics of hollow fiber membranes are included in the blood processing device of the present invention. It is.
  • the polysulfone-based resin (hereinafter sometimes referred to as PSf) contained in the blood treatment hollow fiber membrane of the present embodiment is a general term for polymer compounds having a sulfone bond, and is not particularly limited. Examples thereof include polysulfone polymers whose repeating units are represented by the following formulas (1) to (5). In each formula, n is preferably an integer of 2 to 200, more preferably 80 to 140, and still more preferably 92 to 136.
  • the bisphenol-type polysulfone polymer of the following formula (1) is commercially available from Solvay Advanced Polymers under the trade name “Udel” and from BASF Corporation under the trade name “Ultrazone”. There are a plurality of types depending on the degree of polymerization, but there is no particular limitation.
  • the hydrophilic polymer contained in the blood treatment hollow fiber membrane of the present embodiment is a polymer having a hydrophilic group.
  • the hydrophilic polymer include, but are not limited to, polyvinyl pyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as PVP), polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polypropylene glycol, and the like, and mixtures thereof. From the viewpoint of spinning stability and affinity with the above-described polysulfone resin (PSf), PVP is preferably used. There are several types of PVP depending on the degree of polymerization. For example, from PSP, there are trade names of “Prasdon” with different molecular weights such as K-15, 30, 90, etc. Can also be used.
  • ⁇ Ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone resin in the whole blood treatment hollow fiber membrane (content A of the hydrophilic polymer)> The ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone-based resin in the entire blood treatment hollow fiber membrane of the present embodiment (hereinafter sometimes referred to as the hydrophilic polymer content A). ) Is 3 mass% or more and 10 mass% or less. By setting the content A of the hydrophilic polymer to 3% by mass or more, as described later, 3% by mass is used to immobilize the hydrophilic polymer on the blood treatment hollow fiber membrane in a practically sufficient amount.
  • the content is made 10% by mass or less.
  • the content A of the hydrophilic polymer is preferably 4% by mass or more and 9% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 8% by mass or less.
  • Examples of the method for measuring the content A of the hydrophilic polymer include a method using a measurement result by 1H-NMR.
  • the molarity of both compounds is determined from the intensity of the peak derived from the proton of the group unique to the polysulfone resin and the intensity of the peak derived from the proton of the group unique to the hydrophilic polymer.
  • the ratio of the hydrophilic polymer in the entire hollow fiber membrane can be calculated based on the molar ratio.
  • the polysulfone resin has a structural unit represented by the above formula (1) and the hydrophilic polymer is polyvinyl pyrrolidone
  • a hydrogen atom of one phenylene group in the structural unit of the polysulfone resin Focusing on the hydrogen atoms in the structural units of polyvinylpyrrolidone and polyvinylpyrrolidone, the intensities (integrated values) of the peaks attributed to these are calculated.
  • the polysulfone resin is 100 moles, there are four hydrogen atoms of the phenylene group. Therefore, when the peak intensity derived from it is 400, the peak intensity derived from polyvinylpyrrolidone is 100 moles of the polysulfone resin. This corresponds to the number of moles of polyvinylpyrrolidone. Based on these results, the mass ratio of both compounds can be calculated, and as a result, the abundance of the hydrophilic polymer in the entire hollow fiber membrane described above is determined.
  • ⁇ Ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone-based resin on the inner surface of the hollow fiber membrane for blood treatment (existence ratio B of the hydrophilic polymer)> The ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone-based resin on the inner surface of the blood treatment hollow fiber membrane of the present embodiment (hereinafter referred to as hydrophilic polymer abundance B). Is) 35 mass% or more and 50 mass% or less.
  • the inner surface of the hollow fiber membrane for blood treatment is the outermost layer portion inside the hollow fiber membrane, that is, the surface where blood comes into contact with the hollow fiber membrane.
  • the abundance B of the hydrophilic polymer is 35% by mass or more, sufficient blood compatibility can be obtained. Moreover, the air remaining amount after priming can be reduced by being 50 mass% or less.
  • the abundance B of the hydrophilic polymer is preferably 39% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 40% by mass or more and 50% by mass or less.
  • Examples of the method for measuring the abundance ratio B of the hydrophilic polymer include a method using a measurement result by an X-ray photoelectron spectrum (XPS). That is, the inner surface of the hollow fiber membrane is measured by XPS, and the ratio of the number of atoms on the surface is obtained from the peak intensity of atoms peculiar to the polysulfone resin and the hydrophilic polymer, respectively.
  • XPS X-ray photoelectron spectrum
  • the abundance ratio can be calculated from the mass ratio of the compound. Specifically, when polyvinyl pyrrolidone is used as the hydrophilic polymer, it is determined from the number of nitrogen atoms (derived from polyvinyl pyrrolidone) and the number of sulfur atoms (derived from polysulfone resin) at the inner surface of the hollow fiber membrane. It is done. For example, when the polysulfone resin is composed of the structural unit represented by the above formula (1) and polyvinyl pyrrolidone is used as the hydrophilic polymer, the abundance ratio of polyvinyl pyrrolidone on the inner surface of the hollow fiber membrane according to the following formula (I) (Mass%) can be obtained.
  • 111 is the formula weight of the repeating unit of polyvinylpyrrolidone
  • 442 is the formula weight of the repeating unit of polysulfone.
  • the fat-soluble vitamin contained in the blood treatment hollow fiber membrane of this embodiment is generally a vitamin that is hardly soluble in water and soluble in alcohol and fats and oils.
  • the fat-soluble vitamin include, but are not limited to, vitamin A, vitamin D, vitamin E, vitamin K, ubiquinone, and the like, and vitamin E is particularly preferable.
  • the vitamin E include, but are not limited to, ⁇ -tocopherol, ⁇ -tocopherol acetate, ⁇ -tocopherol ⁇ -nicotinate, ⁇ -tocopherol, ⁇ -tocopherol, ⁇ -tocopherol and the like.
  • ⁇ -tocopherol is preferably used because it has various physiological actions such as in vivo antioxidant action, biological membrane stabilization action, and platelet aggregation inhibitory action.
  • the fat-soluble vitamin plays a role in relieving oxidative stress that is manifested in long-term dialysis patients, specifically, eliminating the peroxide that causes oxidative stress and restoring the antioxidant effect of the body. .
  • the fat-soluble vitamin and other components hydrophilic polymer and polysulfone resin
  • the hollow fiber membrane for blood treatment of the present embodiment By being included so as to satisfy a specific condition, effects such as prevention of erroneous detection of leakage in a leak test and improvement in stability of transmission performance can be obtained as will be described later.
  • the “whole surface” includes not only the inner surface of the hollow fiber membrane in direct contact with blood but also the outer surface and the surface in the pores of the porous portion of the film thickness portion.
  • blood components blood cells are in contact only with the inner surface, but liquid components such as proteins and peroxides such as active oxygen move back and forth through the film thickness part by diffusion.
  • the membrane surface contributes to the antioxidant effect.
  • the gas in the packaging bag is in contact with all surfaces including the outer surface.
  • the total amount of fat-soluble vitamins present on the entire surface becomes a problem.
  • the fat-soluble vitamin that is buried in the membrane substrate and cannot come into contact with the liquid is outside the scope of the “abundance of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the hollow fiber membrane” defined in the present embodiment.
  • the weight per unit of the hollow fiber membrane Regulates the amount of fat-soluble vitamins. If the amount of fat-soluble vitamins is defined based on the membrane area (generally referring to the inner surface area), the total surface area will be greatly different if the film thickness is different even with the same membrane area, and the total amount of fat-soluble vitamins will vary greatly. For this reason, it is difficult to define the amount of the fat-soluble vitamin per membrane area in order to reliably obtain a predetermined effect.
  • the degree of opening of the hollow fiber membrane for blood treatment made of polysulfone resin as in the present embodiment is almost constant even when the film thickness changes.
  • the range of the abundance at which can be obtained can be defined. Therefore, in the hollow fiber membrane for blood processing of the present embodiment, with emphasis on the reproducibility of measurement, the fat-soluble vitamin on the entire surface of the hollow fiber membrane for blood processing is based on the mass of the hollow fiber membrane for blood processing. Define the abundance. In the hollow fiber membrane for blood treatment of this embodiment, the abundance of fat-soluble vitamins on the entire surface of the hollow fiber membrane for blood treatment is 0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane.
  • Excellent blood compatibility is obtained when the amount of the fat-soluble vitamin on the whole surface of the hollow fiber membrane for blood treatment is 0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane.
  • the amount of the fat-soluble vitamin present on the whole surface of the hollow fiber membrane for blood treatment is preferably 1.5 mg or more and 18 mg or less, more preferably 1.5 mg or more and 15 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane. In the present specification, this may be referred to as “abundance of fat-soluble vitamins on the entire surface of the hollow fiber membrane”.
  • the abundance of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the hollow fiber membrane for blood treatment according to the present embodiment is determined by passing the hollow interior of the hollow fiber membrane blood treatment device through an aqueous solution of alcohol or a surfactant, etc. It can be evaluated by extracting the fat-soluble vitamin on the inner surface of the membrane and then quantifying it by liquid chromatography. At this time, it is necessary to extract all fat-soluble vitamins present on the surface of the blood treatment hollow fiber membrane, and the extraction solvent must have a sufficiently high ability to dissolve fat-soluble vitamins. On the other hand, if the membrane base material is swollen, the fat-soluble vitamin embedded in the membrane base material may be extracted. For this reason, it is desirable to use, as the extraction solvent, a surfactant aqueous solution that does not have the ability to swell the membrane substrate and has the ability to sufficiently dissolve the fat-soluble vitamin.
  • the method for measuring the abundance of fat-soluble vitamins present on the entire surface of the blood treatment hollow fiber membrane is not limited to the following examples, and the collected amount, the concentration of the extraction solution, The amount, temperature, time, liquid flow rate, measuring device, etc. can be appropriately adjusted.
  • the hollow fiber membrane type blood treatment apparatus is disassembled, the hollow fiber membrane for blood treatment is collected, washed with water, and then dried.
  • Example of quantification method by liquid chromatographic method High performance liquid chromatograph (Pump: JASCO PU-1580, Detector: Shimadzu RID-6A, Autoinjector: Shimadzu SIL-6B, Data processing: Tosoh GPC-8020, Column oven : GL Sciences 556) is equipped with a column (ODP-506E packed column for PLC, manufactured by Shodex Asahipak), and methanol for high performance liquid chromatography, which is a mobile phase, at a column temperature of 40 ° C., for example, at a flow rate of 1 mL / min.
  • the fat-soluble vitamin concentration is determined from the area of the absorption peak in the ultraviolet region.
  • the mass (mg / g) of the fat-soluble vitamin on the entire surface contained in the hollow fiber membrane for blood treatment is determined with an extraction efficiency of 100%.
  • a part of fat-soluble vitamin is inactivated by irradiation.
  • the amount of fat-soluble vitamin present on the surface of the hollow fiber membrane for blood processing that constitutes the hollow fiber membrane blood processing apparatus of the present embodiment includes those inactivated by radiation irradiation.
  • a polysulfone hollow fiber membrane containing a hydrophilic polymer that does not contain a fat-soluble vitamin is covered with a glycerin aqueous solution exemplified as a “wet protective agent”, and blood compatibility of the membrane obtained by performing electron beam sterilization
  • LDH Lactate Dehydrogenation
  • the properties were evaluated by [Measurement of Lactate Dehydrogenation (LDH) Activity] shown in the Examples described later, and it was found that there was still room for improvement in blood compatibility (Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-2008)). No. 93228), which will be described in detail in Comparative Example 10 described later.
  • a level that “can be improved” that can be identified by a more severe test method developed by the present inventors is expressed as “insufficient”, but this is because a higher level was aimed at .
  • the aqueous polyhydric alcohol solution has the ability to capture radical species generated during radiation sterilization. For this reason, the surface of the membrane responsible for blood compatibility deteriorates due to radical species (depolymerization or excessive polymerization). (Crosslinking) is described as being suppressed.
  • insufficient blood compatibility means that the aqueous glycerin solution may lack the ability to capture large amounts of radical species generated during radiation sterilization.
  • vitamin E which is also exemplified in Patent Document 3 is applied to the hollow fiber membrane to such an extent that the micropores on the surface of the hollow fiber membrane are not blocked. As a result, sufficient blood compatibility was not obtained.
  • vitamin E Although the adhesion amount of vitamin E was a value lower than 60 to 400% required as a “wetting protective agent” in Patent Document 3, it was hollow after sterilization by ferric chloride aqueous solution reaction described later. The amount of vitamin E remaining in the thread membrane was sufficiently secured. Therefore, it has sufficient radical species scavenging ability, and it is unlikely that the lack of blood compatibility was due to lack of radical species scavenging ability.
  • the present inventors further considered that a decrease in blood compatibility presumed to be caused by the modification of the hydrophilic polymer could be compensated by an increase in the abundance thereof, and conducted the following experiment.
  • the PVP concentration on the inner surface of the hollow fiber membrane was increased by increasing the PVP (polyvinylpyrrolidone: hydrophilic polymer) concentration of the spinning dope when forming the hollow fiber membrane.
  • Blood compatibility of the obtained dry type hollow fiber membrane type blood treatment device is not yet sufficient, and not only the eluate from the hollow fiber membrane increases but also the decrease in the relative PSf composition of the hollow fiber membrane substrate.
  • the strength of the hollow fiber membrane was decreased, and the leak resistance of the hollow fiber membrane during use became uneasy (detailed in Comparative Example 6 described later).
  • a PVP aqueous solution was passed through a hollow fiber membrane blood treatment apparatus that did not contain fat-soluble vitamins, followed by drying and radiation sterilization.
  • blood compatibility could be satisfied if PVP was added excessively, but air was not removed even after priming (operation to wet the membrane by passing water and remove the gas in the hollow) before use.
  • priming operation to wet the membrane by passing water and remove the gas in the hollow
  • a hollow fiber membrane type blood treatment apparatus that satisfies the blood compatibility and priming properties, which are the problems, cannot be easily obtained even if the inventive technique or the conventional technique is devised.
  • a hollow fiber membrane containing a fat-soluble vitamin is an amount required for ensuring blood compatibility in the hollow fiber membrane not containing the fat-soluble vitamin.
  • the hollow fiber membrane type blood treatment device which covers the inner surface of the hollow fiber membrane with a much smaller amount of hydrophilic polymer and sterilized by radiation, achieves both good blood compatibility, priming property, and sufficient membrane strength. I found out.
  • the amount of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the blood treatment hollow fiber membrane is 1 g of hollow fiber membrane. It is 0.5 mg or more and 25 mg or less.
  • the content A of the hydrophilic polymer is 3% by mass or more and 10% by mass or less, and the abundance B of the hydrophilic polymer is 35% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the abundance of the fat-soluble vitamin on the whole surface of the hollow fiber membrane is 0.5 mg or more per 1 g of the hollow fiber membrane, the hydrophilic polymer can be sufficiently unevenly distributed on the blood contact side, and good blood compatibility can be obtained. can get. Therefore, the abundance of the fat-soluble vitamin on the hollow fiber membrane surface is 0.5 mg or more, preferably 1.0 mg or more, more preferably 1.5 mg or more.
  • the abundance of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the hollow fiber membrane is 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane, the hydrophobic effect of the fat-soluble vitamin itself can be suppressed, and antithrombogenicity can be sufficiently obtained practically.
  • the upper limit of the abundance of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the hollow fiber membrane is 25 mg or less, preferably 18 mg or less, more preferably 15 mg or less.
  • the inner surface of the hollow fiber membrane for blood treatment of this embodiment which comprises the specific amount of fat-soluble vitamin as described above, constituting the hollow fiber membrane type blood treatment device of this embodiment, has the specific amount as described above.
  • the mechanism for expressing high blood compatibility by covering with a hydrophilic polymer and further sterilizing with radiation is considered as follows. As shown in FIG. 2, in the blend membrane of polysulfone and hydrophilic polymer, the surface state exists such that the hydrophilic polymer 42 protrudes from the membrane substrate 41 of the hydrophobic polysulfone polymer. It has become. The hydrophilic polymer 42 hydrates in the blood and forms a diffuse layer that is essential for maintaining blood compatibility. At this time, the diffused layer of the hydrophilic polymer 42 has a thickness 43.
  • the hydrophilic polymer is hardly denatured even if radiation sterilization is performed, and the state shown in FIG. 2 can be maintained.
  • the thickness 43 of the hydrophilic polymer that hydrates in blood and forms a diffuse layer essential for maintaining blood compatibility is sufficiently secured.
  • FIG. 3 shows a model diagram of a dry-type hollow fiber membrane blood treatment apparatus having a dry hollow fiber membrane surface subjected to radiation sterilization.
  • the hydrophilic polymer 51 in FIG. 3 has undergone modification such as depolymerization due to the action of radical species generated by radiation sterilization.
  • the thickness 52 of the hydrophilic polymer 51 that forms the diffuse layer in the blood is smaller than that of the hydrophilic polymer 42 shown in FIG. 2, and sufficient blood compatibility can be exhibited. Absent.
  • the hydrophilic polymer is further applied as a solution to the blend membrane of polysulfone and the hydrophilic polymer in the state where the hydrophilic polymer 42 protrudes as shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a model diagram when a polymer is further added and fixed.
  • the additional hydrophilic polymer 62 is in contact with the membrane substrate 41 in the same manner as the hydrophilic polymer 42 existing from the time of film formation.
  • FIG. 5 shows a model diagram when radiation sterilization is performed in this state.
  • the originally existing hydrophilic polymer 42 and the additional hydrophilic polymer 62 are equally subjected to modification such as depolymerization to become a hydrophilic polymer 71 and an additional hydrophilic polymer 72, respectively.
  • the thickness 73 of the diffuse layer is reduced, and sufficient blood compatibility cannot be exhibited.
  • FIG. 6 shows a model diagram when the fat-soluble vitamin and the additional hydrophilic polymer are fixed by drying and removing.
  • An alcohol aqueous solution is preferably used as the solvent that does not affect the hollow fiber membrane substrate or the originally existing hydrophilic polymer 42 while co-dissolving the fat-soluble vitamin and the hydrophilic polymer.
  • the alcohol volatilizes first, and the fat-soluble vitamin 81 is separated, covering the polysulfone substrate surface 41 having a strong hydrophobic property.
  • the additional hydrophilic polymer 83 repelling the highly hydrophobic fat-soluble vitamin 81 is on the side opposite to the membrane surface on which the fat-soluble vitamin 81 is adhered on the hydrophilic polymer 42 that originally exists. That is, it moves to the blood contact side in the finally obtained hollow fiber membrane type blood treatment apparatus and is fixed on the spot by drying and removing moisture.
  • FIG. 7 shows a model diagram when radiation sterilization is performed in this state.
  • the existing hydrophilic polymer 42 and the additional hydrophilic polymer 83 are equally subjected to modification such as depolymerization (91 and 92 respectively), but the added hydrophilic polymer 92 is located on the blood contact side. Therefore, as a result, the thickness 93 of the diffuse layer in the blood is maintained at the same level as that of the wet type hollow fiber membrane blood processing apparatus, and sufficient blood compatibility can be exhibited.
  • the affinity for blood can be improved.
  • the additional hydrophilic polymer 83 is fixed to the membrane by being entangled with the originally existing hydrophilic polymer 42. For this reason, if the hydrophilic polymer 42 originally present does not exist in a certain amount or more, the immobilization is not sufficiently performed and the effect of the present invention cannot be obtained. For this reason, the content A of the hydrophilic polymer in the entire hollow fiber membrane, which reflects the amount of the hydrophilic polymer 42 originally present, needs to be 3% by mass or more, thereby immobilizing the hydrophilic polymer. Is well done. On the other hand, the upper limit of the content A is 10% by mass or less. By setting the content A to 10% by mass or less, a practically sufficient tensile strength and toughness can be obtained in the hollow fiber membrane. The toughness will be described later.
  • the presence of the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane is essential for improving blood compatibility.
  • Various parameters are known as blood compatibility, but can also be expressed by the measured value of lactate dehydrogenase activity (LDH) detailed in the Examples.
  • LDH lactate dehydrogenase activity
  • This index is a surrogate index for the amount of platelet adhesion, but in an actual clinical use example, a desired measurement value varies depending on the amount of anticoagulant such as heparin.
  • a hollow fiber membrane having a measured value of 300 points is also used in actual clinical practice.
  • For the purpose of the present invention aiming at higher blood compatibility, it is aimed to realize a measured value of 100 or less. Furthermore, if it is 50 or less, a high blood compatibility is still realizable, and if it is 10 or less, it is still more preferable.
  • the abundance ratio B of the hydrophilic polymer which is the ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the polysulfone resin and the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane for blood treatment of the present embodiment, is 35% by mass or more. It is 50 mass% or less. When this abundance B is 35% by mass or more, practically sufficient blood compatibility is obtained. If it is 39 mass% or more, it is preferable, and if it is 40 mass% or more, it is more preferable. On the other hand, the upper limit of the abundance B is 50% by mass. By setting the abundance B to 50% by mass or less, the remaining amount of air after priming of the hollow fiber membrane blood processing apparatus can be sufficiently reduced.
  • the abundance B of the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane is 35% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 39% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or more. It is 50 mass% or less.
  • the specific evaluation method of air remaining amount is explained in full detail in an Example.
  • leak test method As a leak test method that can be applied to evaluate the leak characteristics of the hollow fiber membrane-type blood treatment apparatus of the present embodiment, for example, a step of coating the hollow fiber membrane with a liquid that is harmless to a living body such as water, And a leak test step for measuring the gas permeability of the hollow fiber membrane.
  • this leak test method will be described step by step.
  • the liquid that coats the hollow fiber membrane is, for example, a hydrophilic liquid that does not dissolve hollow fiber membranes such as water and aqueous solutions and fat-soluble vitamins, is harmless to the living body, and has high wettability to the hollow fiber membrane. (Coating solution) is preferred. These liquids are removed by drying the hollow fiber membrane after the leak test, but even if they remain, they can be easily removed by washing the hollow fiber membrane with a physiological saline solution or the like before use.
  • the above-mentioned coating solution is applied to the hollow fiber membrane blood treatment shown in FIG.
  • a method of passing the liquid through the inside (first flow path 1a) of the hollow fiber membrane 1 constituting the apparatus can be adopted.
  • the coating solution contacts at least the inner surface of the hollow fiber membrane 1. Excess solution can be removed by flushing (blowing away) with gas or the like, or removing liquid by applying centrifugal force.
  • the gas permeability of the hollow fiber membrane can be greatly reduced, and it is easy to determine the presence or absence of pinholes in the leak test process described later It becomes.
  • the hollow fiber membrane is coated with the coating solution including the dense layer formed in the vicinity of the inner surface of the hollow fiber membrane, and then a leak test is performed.
  • the leak test the presence or absence of pinholes in the hollow fiber membrane is determined.
  • a method of applying a gas pressure to the hollow fiber membrane, measuring the velocity of the gas that permeates the hollow fiber membrane, and determining the presence or absence of a pinhole based on it can be exemplified. More specifically, in the hollow fiber membrane-type blood treatment apparatus shown in FIG. 1, after applying a certain air pressure to the inside of the hollow fiber membrane 1 (first flow path 1a), the pressurization is stopped to open the opening. Close and measure the pressure drop inside the hollow fiber membrane 1 to check for pinholes. When the pressure drop exceeds a normal level, it can be determined that a pinhole exists and a leak has occurred.
  • the amount of fat-soluble vitamin on the surface of the hollow fiber membrane is 0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane
  • the abundance ratio B of the hydrophilic polymer which is the ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the polysulfone resin and the hydrophilic polymer on the inner surface of the membrane, is 35% by mass or more and 50% by mass or less.
  • the inner surface of the hollow fiber membrane is excellent in the wettability of the coating solution, and the gas permeability of the hollow fiber membrane is sufficiently lowered. Thereby, the erroneous detection of leak can be reduced.
  • fat-soluble vitamins are highly hydrophobic, it is generally expected that if they are present on the surface of the hollow fiber membrane, the wettability is rather lowered and the leak false detection rate is expected to increase. If so, it is considered that the effect of reducing the erroneous detection of leak as described above cannot be obtained.
  • the gas permeability on the inner surface of the hollow fiber membrane as described above is sufficiently reduced by the hollow fiber membrane for blood treatment of the present embodiment and the hollow fiber membrane type blood treatment apparatus using the same. The resulting factors are estimated as follows.
  • FIG. 8 shows a model view of the vicinity of the membrane surface of a hollow fiber membrane made of only the base material of the polysulfone resin 151 and the hydrophilic polymer 152.
  • Polysulfone-based resin 151 originally has a highly hydrophobic surface, but when wet with water, hydrophilic polymer 152 hydrated on the surface makes it easy to get wet, and a water film that closes micropores can be formed on the surface. It becomes like this.
  • the hydrophilic polymer 152 is most effective when it is in a sufficiently stretched state.
  • the pore diameter of the base material of the polysulfone resin 151 is large and the permeability is high, the water membrane is retained. Is not enough.
  • the hydrophilic polymer 42 rises and is in a high density state due to the hydrophilic polymer 83 added later. .
  • the water wettability on the membrane surface of the hollow fiber membrane is increased and the substantial pore diameter of the micropores is reduced.
  • the coexistence of a certain amount or more of the fat-soluble vitamin and the hydrophilic polymer achieves a sufficiently low leak false detection rate sufficient for practical use.
  • the abundance of the fat-soluble vitamin on the surface of the hollow fiber membrane is in a suitable range (0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane).
  • the hydrophobicity of the surface of the hollow fiber membrane increases at once and rapidly wets. Sexuality decreases. This results in a rapid increase in the leak false detection rate.
  • the upper limit value of the fat-soluble vitamin abundance in the hollow fiber membrane for blood processing of the present embodiment is a preferable value determined from the viewpoint of the above-described leak false detection rate and a preferable value determined from the viewpoint of blood compatibility.
  • the water-soluble vitamin is formed on the inner surface of the hollow fiber membrane by limiting the amount of the fat-soluble vitamin to the amount sufficiently masked by the hydrophilic polymer present from the beginning and the hydrophilic polymer added later. This is because the ease of securing can be ensured, and the ease of adsorption of proteins and blood cells can be realized.
  • the content A of the hydrophilic polymer which is the ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfonic acid resin, on the inner surface of the hollow fiber membrane and the entire hollow fiber membrane is 3% by mass or more.
  • the ratio of the hydrophilic polymer content B on the inner surface of the hollow fiber membrane to the hydrophilic polymer content A in the entire hollow fiber membrane is adjusted to 8.0 to 50%.
  • the surface state inside the hollow fiber membrane (or the dense layer of the hollow fiber membrane) (specifically, the presence of polysulfone-based resin and hydrophilic polymer, uneven pore diameter, uneven thickness, etc.) ) Is likely to be masked by the coating solution.
  • the degree of occurrence of erroneous leak detection can be evaluated by the occurrence rate of erroneous leak detection (leak false detection rate), and the false leak detection rate can be calculated by, for example, the following method. That is, the leak test method described above is performed on a plurality of hollow fiber membrane blood processing apparatuses, and the number of pinholes determined to have a pinhole is calculated. Thereafter, the leak test method described above is performed again for those determined to have pinholes. In this case, when it is determined that there is a pinhole for the first time, but it is determined that there is no pinhole for the second time, a leak error is detected. Therefore, the ratio of the number of samples that caused false detection of leaks to the number of samples that were determined to have pinholes for the first time is the leak false detection rate, and the larger this value, the easier it is for leak detection to occur. To do.
  • the stability of the permeation performance in a harsh environment is the inner surface of the hollow fiber membrane. Is affected by the abundance ratio B of the hydrophilic polymer and the amount of the fat-soluble vitamin present on the surface of the hollow fiber membrane. Specifically, when the amount of the fat-soluble vitamin on the surface of the hollow fiber membrane is 0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane, the abundance ratio B of the hydrophilic polymer is less than 35% by mass, Stability is reduced.
  • the presence of the fat-soluble vitamin suppresses oxidative degradation of the hydrophilic polymer caused by long-term storage in a high-temperature atmosphere, and as a result contributes to preventing changes in water permeability.
  • the content A of the hydrophilic polymer also affects the stability.
  • the skeleton of the hollow fiber membrane of this embodiment has a composite of a polysulfone resin and a hydrophilic polymer as a constituent element, but unlike a polysulfone resin having high heat resistance, the hydrophilic polymer that has absorbed moisture has low heat resistance. For this reason, when the content A is high, the membrane structure may be deformed in a harsh environment, and the permeation performance may deteriorate.
  • the content A is set to 10% by mass or less.
  • the stability of the water permeability can be determined by the water permeability of the blood treatment apparatus before and after the model test by heating for a certain period, specifically, the rate of change of the ultrafiltration rate (UFR). If the rate of change of the ultrafiltration rate is within ⁇ 10%, it can be regarded as having excellent stability, but if the rate of change is more than that, it may cause a change in solute removal performance that is unacceptable clinically. There is. From this viewpoint, the hollow fiber membrane having excellent stability can maintain desired permeation performance even after long-term storage in a high-temperature atmosphere.
  • the fat-soluble vitamin abundance on the surface of the hollow fiber membrane is 0.5 mg or more per 1 g of the hollow fiber membrane for the stability over time of the permeation performance of the hollow fiber membrane and the stability of the permeation performance by storage in harsh environments Is preferably 1.0 mg or more, more preferably 1.5 mg or more. Furthermore, the abundance ratio B of the hydrophilic polymer is set to 35% by mass or more.
  • the abundance of the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane is 35% by mass or more and 50% by mass or less, preferably 39% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or more and 50% by mass or less. It is below mass%.
  • the specific evaluation method of air remaining amount is explained in full detail in an Example.
  • hydrophilic polymers are cross-linked by irradiation during sterilization to suppress elution from the hollow fiber membrane into blood, but elution is accelerated by radiation or radical polymerization caused by radiation. There is also a possibility.
  • mixing fat-soluble vitamins has an effect of suppressing depolymerization of the hydrophilic polymer due to radiation, so that it is necessary to use this in an appropriate amount. From these viewpoints, the amount of the fat-soluble vitamin present on the entire surface of the hollow fiber membrane is 0.5 g or more and 25 mg or less per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer content A in the entire hollow fiber membrane is 3 mass% or more and 10 mass%.
  • elution of a hollow fiber membrane can be evaluated by the following method, for example. That is, the hollow fiber membrane-type blood treatment device that has been primed is disassembled and taken out, and the hollow fiber membrane is immersed in pure water at 70 ° C. and extracted for 1 hour, and the maximum absorption of the UV spectrum of 350 to 220 nm of the extract is obtained. The absorbance shown can be used as a surrogate index for the amount of eluate.
  • the hollow fiber membrane In use, the hollow fiber membrane is housed in a container and used in the form of a module. However, if the mechanical strength is not sufficient, there is a risk of membrane breakage during module manufacture or handling. Mechanical strength can be expressed in toughness obtained from a tensile test. Specifically, a toughness of 1000 gf ⁇ % per hollow fiber membrane is sufficient for practical use.
  • the toughness in this specification is a product of the breaking strength (gf) and the elongation (%), and the measurement method will be described in detail in the analysis method of the examples.
  • the strength of the hollow fiber membrane is borne by the polysulfone resin (PSf).
  • the content A of the hydrophilic polymer in the entire hollow fiber membrane needs to be 10% by mass or less, preferably 9% by mass or less, more preferably 8% by mass or less.
  • the hollow fiber membrane for blood processing of this embodiment contains 1 ppm or more and 8 ppm or less of nitrate ions.
  • a polymer containing a nitrogen atom such as polyvinylpyrrolidone
  • nitrate ions are generated in the separation membrane by performing radiation sterilization treatment in a dry state.
  • the hollow fiber membrane for blood treatment It will contain a nitrate ion component. It is obvious that the content of nitrate ions increases as the amount of polymer containing nitrogen atoms increases or the amount of radiation irradiation increases.
  • the hollow fiber membrane for blood treatment of the present embodiment has an appropriate antioxidant action by fat-soluble vitamins in the range of 15 to 50 kGy which is a radiation sterilization dose generally used as a blood treatment membrane, and further has hydrophilic properties shown in FIG. Due to the appropriate arrangement of the hydrophilic polymer and the fat-soluble vitamin, the abundance of nitrate ions is controlled relatively well and reproducibly compared to the case where no fat-soluble vitamin is present.
  • nitrate ions are considered to exist in the form of nitric acid. Excessive nitric acid is not preferable because it promotes alteration of the blood treatment hollow fiber membrane such as oxidation.
  • the presence of an appropriate amount of nitric acid improves blood compatibility (LDH in the embodiment) and improves priming ease (remaining air amount in the embodiment).
  • LDH blood compatibility
  • priming ease replacement air amount in the embodiment.
  • the presence of nitric acid increases the hygroscopicity of the hydrophilic polymer and improves the hydrophilicity, while suppressing the dissociation of the phenolic hydroxyl group of the fat-soluble vitamin and improving the hydrophobicity.
  • the hydrophilic-hydrophobic repulsion between the hydrophilic polymer and the fat-soluble vitamin is increased, and the hollow fiber membrane for blood treatment becomes more easily wetted with water, and blood compatibility and priming are achieved. Ease is improved.
  • the concentration of the nitrate ion component that does not affect the concentration is preferably 1 ppm or more and 8 ppm or less, and more preferably 2 ppm or more and 6 ppm or less.
  • this range is a hollow fiber membrane for blood treatment containing a hydrophilic polymer, a polysulfone resin and a fat-soluble vitamin according to the present embodiment, and the hydrophilic polymer and the polysulfone polymer in the entire hollow fiber membrane.
  • the content A of the hydrophilic polymer with respect to the total mass of the resin is 3% by mass to 10% by mass, and the presence of the hydrophilic polymer with respect to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone resin on the inner surface of the hollow fiber membrane
  • the rate B is 35% by mass or more and 50% by mass or less, and the amount of the fat-soluble vitamin on all the surfaces of the hollow fiber membrane is guaranteed by 0.5 mg or more and 25 mg or less per 1 g of the hollow fiber membrane.
  • the content of nitrate ions can be measured by the method described in the following examples.
  • the manufacturing method of the hollow fiber membrane for blood processing of this embodiment and a hollow fiber membrane type blood processing apparatus is demonstrated.
  • the blood treatment hollow fiber membrane includes a spinning dope preparation process, an internal coagulation liquid preparation process, a spinning process, a coagulation process, a water washing process, a drying process, a winding process, and a bundle forming / cutting process. Can be manufactured through. Each of these steps will be described in detail with reference to FIG.
  • the polysulfone resin and the hydrophilic polymer are dissolved in a solvent to prepare the spinning dope 231.
  • a solvent for the hydrophilic polymer, those having a molecular weight of 300,000 or more are preferably used, and those having a molecular weight of 850,000 or more are more preferably used.
  • the hydrophilic polymers it is particularly preferable to use polyvinyl pyrrolidone.
  • the solvent include dimethylacetamide (DMAC), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide (DMSO) and the like.
  • the amount of the hydrophilic polymer is 10% by mass to 30% by mass as a miscibility with the polysulfone resin. It is preferably 14% by mass to 27% by mass, more preferably 15% by mass to 26% by mass, and particularly preferably 16% by mass to 25% by mass.
  • the internal coagulation liquid 232 is prepared by adjusting a mixture of a polysulfone-based resin solvent and a non-solvent.
  • the solvent include DMAC, NMP, DMSO, and examples of the non-solvent include water and alcohol.
  • the hollow fiber membrane of this embodiment in which the abundance B of the hydrophilic polymer is limited to a specific range can also be obtained by appropriately adjusting the composition of the spinning dope and the coagulation conditions described above.
  • the spinning solution is discharged from the outer tube of the annular slit base 233 having a double tube structure, and at the same time, the inner coagulating solution is discharged from the inner tube to perform spinning.
  • the extruded spinning solution is, for example, run in the air at a distance of 5 cm to 1 m and then immersed in the coagulation bath 234. It is preferable that the extruded spinning solution is sufficiently solidified before being immersed in the coagulation bath 234.
  • the discharge amounts of the spinning stock solution 231 and the internal coagulation solution 232 may be appropriately adjusted.
  • the spinning solution extruded from the annular slit base 233 is immersed in the coagulation bath 234. From the standpoint of coagulating the extruded spinning solution more sufficiently and elution of the internal coagulating solution, water at 40 ° C. to 70 ° C. may be used for the coagulation bath.
  • the immersion speed of the extruded spinning solution is preferably 10 cm / min to 100 cm / min.
  • the hollow fiber membrane 230 that has been immersed in the coagulation bath is washed in the washing bath 235 as necessary, and then dried in a dryer 236 in which the internal temperature is set to 100 ° C. to 180 ° C., for example. Winding is performed by a take-up roller 237.
  • the hollow structure of the hollow fiber membrane is formed by elution of only the internal coagulation liquid with water or the like in the coagulation step or the water washing step.
  • the hollow fiber membrane 230 thus obtained may be further washed with warm water or the like in order to remove the unwashed residual solvent, and may be dried by attaching a pore diameter retaining agent such as glycerin as necessary.
  • the hollow fiber membrane for blood processing can be produced by using a known dry / wet film forming technique.
  • the amounts of the polysulfone polymer and the hydrophilic polymer are adjusted in order to adjust the content A of the hydrophilic polymer to 3% by mass or more and 10% by mass or less.
  • the common solvent in the spinning dope includes solvents such as sulfolane and dioxane, or a mixture of two or more of the above solvents.
  • an additive such as water may be added to the spinning dope for controlling the pore diameter of the target hollow fiber membrane.
  • a tube-in-orifice spinneret is used as the annular slit base 233 having the double pipe structure, and the spinning stock solution is solidified from the spinneret orifice. At the same time as the liquid in the hollow, is discharged from the tube into the air.
  • the hollow inner liquid water or a coagulation liquid mainly composed of water can be used, and its composition or the like may be determined according to the permeation performance of the target hollow fiber membrane.
  • a mixed solution of a solvent and water used in the spinning dope is preferably used. For example, a 0 to 65 mass% DMAC aqueous solution or the like is used.
  • the abundance of the hydrophilic polymer on the membrane surface can be adjusted by adding a hydrophilic polymer to the hollow inner liquid.
  • the spinning dope discharged from the spinneret together with the hollow inner liquid travels through the idle running part and is introduced and immersed in a coagulation bath 234 mainly composed of water installed at the lower part of the spinneret to complete coagulation.
  • a bundle of hollow fiber membranes is obtained through water washing, drying, and winding processes. Further, the hollow fiber membrane bundle may be obtained by performing winding after the washing step and performing a drying treatment.
  • the hollow fiber membrane type blood treatment apparatus of this embodiment inserts a bundle of the above-described blood treatment hollow fiber membranes into a cylindrical container having a predetermined fluid inlet / outlet as a liquid to be treated, and polyurethane or the like at both bundle ends.
  • the potting agent is injected to form a potting layer, and both ends are sealed, and then the excess potting agent after curing is cut off to open the end face, and a header having a fluid inlet / outlet is attached.
  • the hollow fiber membrane type processing apparatus of this embodiment in order to control the content A of the hydrophilic polymer, the abundance B of the hydrophilic polymer, and the abundance of the fat-soluble vitamin to a predetermined range, it will be described later.
  • a liquid passing process is performed, and then a solvent drying and removing process and a radiation sterilization process are further performed.
  • a mixed solution (coating solution) of a fat-soluble vitamin and a hydrophilic polymer is passed through the blood flow surface of the hollow fiber membrane, and the amount of the fat-soluble vitamin on the entire surface of the hollow fiber membrane is hollow.
  • the abundance B of the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane is 35% by mass to 50% by mass
  • the content A of the hydrophilic polymer in the entire hollow fiber membrane A Is controlled to be 3 mass% or more and 10 mass% or less.
  • Methods for controlling the coating solution adhesion rate include adjusting the concentration of the mixed solution, adjusting the amount of penetration by changing the contact time, injection pressure, or temperature when the solution is passed through to contact the membrane, mixing A method of adjusting the liquid removal rate of the solution by air blow or the like after the solution is attached may be appropriately selected or combined. While the amount of the fat-soluble vitamin can be controlled without any problem by the above method, immobilization of the hydrophilic polymer requires more careful conditions. That is, it is because the entanglement of the hydrophilic polymer and the additional hydrophilic polymer is insufficient by simply coating the hydrophilic polymer solution, or the hollow fiber membrane necessary for achieving the effects of the present invention The abundance B of the hydrophilic polymer on the inner surface cannot be achieved.
  • an aqueous alcohol solution of about 100 to 40% is passed before a mixed solution of a fat-soluble vitamin and a hydrophilic polymer is passed.
  • an alcohol aqueous solution of 65% or more is used as a mixed solution of a fat-soluble vitamin and a hydrophilic polymer.
  • the temperature of the mixed solution of the fat-soluble vitamin and hydrophilic polymer to be brought into contact with the membrane is set to a relatively high temperature, for example, in the range of 40 to 70 ° C.
  • ⁇ Dry solvent removal step> In the drying and removing step of removing the solvent of the solution used in the liquid passing step, a gas such as air or nitrogen may be vented or vacuum dried, and the method is not particularly limited. Also, the temperature at that time is not particularly limited.
  • ⁇ Radiation sterilization process> The hollow fiber membrane blood treatment apparatus described above is irradiated with radiation and sterilized. In the radiation sterilization method, an electron beam, a gamma ray, an X-ray or the like can be used, and any of them may be used.
  • the irradiation dose of radiation is 15 to 50 kGy in the present embodiment in the case of ⁇ rays and electron beams, but it is more preferable to irradiate within a dose range of 20 to 40 kGy.
  • the hollow fiber membrane-type blood treatment apparatus was disassembled to collect a hollow fiber membrane, washed with water, and then vacuum dried at 40 ° C. 4 g of the dried hollow fiber membrane was weighed into a glass bottle, 80 mL of a 1% by weight polyethylene glycol-t-octyl ether aqueous solution was added, and fat-soluble vitamins were extracted while applying ultrasonic vibration for 60 minutes at room temperature. .
  • the quantitative operation was carried out by liquid chromatography, and the amount of fat-soluble vitamin in the extract was determined using a calibration curve obtained from the peak area of the fat-soluble vitamin standard solution. That is, a column (( Attach Shodex Asahipak ODP-506E packed column for HPLC) at a column temperature of 40 ° C. and pass high-performance liquid chromatography methanol as the mobile phase at a flow rate of 1 mL / min.
  • the soluble vitamin concentration was determined. From this concentration, the mass (mg / g) of the fat-soluble vitamin present on the entire surface of the hollow fiber membrane was determined with an extraction efficiency of 100%.
  • the partially oxidized fat-soluble vitamin was also included in the amount of fat-soluble vitamin present on the entire surface of the hollow fiber membrane.
  • the fat-soluble vitamin used for preparing the calibration curve was previously irradiated with 50 kGy radiation in the air, and a peak group used for area calculation was obtained in advance.
  • Ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone resin on the inner surface of the hollow fiber membrane for blood treatment (existence ratio B)] Ratio of mass of hydrophilic polymer to total mass of hydrophilic polymer and polysulfone resin on the inner surface of hollow fiber membrane for blood treatment: abundance ratio B (in Tables 1 and 2 below, on the inner surface of the hollow fiber membrane) The abundance (B) of the hydrophilic polymer) was determined as follows. The hollow fiber membrane was dismantled and the hollow fiber membrane was taken out. The hollow fiber membrane was tied with a string to make a bundle of about 50 ⁇ 20 cm, and immersed in a vat filled with distilled water overnight.
  • the distilled water in the vat was always replenished with fresh distilled water and overflowed.
  • the bundle of hollow fiber membranes was taken out, cut into 5 cm, and frozen in a ⁇ 40 ° C. freezer. Lyophilization was performed overnight at a vacuum of about 0.3 to 0.4 torr.
  • the dried hollow fiber membrane was cut open in the longitudinal direction to expose the inner surface, and several samples were arranged on a double-sided tape. The measurement was performed under the following conditions using an X-ray photoelectron spectrometer (manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd., ESCALAB250). Measurement conditions Excitation source: mono.
  • S2p obtained by the measurement is derived from polysulfone
  • N1s is derived from polyvinylpyrrolidone.
  • the formula weight of the polysulfone repeat unit is 442, and the formula weight of the polyvinylpyrrolidone repeat unit is 111.
  • a hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane that is, polyvinyl pyrrolidone.
  • the element concentration was obtained and quantitative calculation was performed using an X-ray photoelectron spectrometer.
  • S2p obtained by measurement is derived from polysulfone
  • N1s is derived from polyvinylpyrrolidone
  • O1s is composed of four oxygen atoms in the polysulfone repeating unit, one oxygen atom in the polyvinylpyrrolidone repeating unit, and 1 in the polyethylene glycol repeating unit. Derived from two oxygen atoms.
  • the formula weight of the polysulfone repeat unit is 442
  • the formula weight of the polyvinylpyrrolidone repeat unit is 111
  • the formula weight of the polyethylene glycol repeat unit is 44.
  • the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane polyvinyl
  • the abundance B of pyrrolidone + polyethylene glycol can be determined by the following equation.
  • the antioxidant ability of the hollow fiber membrane blood processing apparatus was measured by the following method. First, ferric chloride hexahydrate was dissolved in pure water to prepare a 0.3 w / v% aqueous solution (amount of solute (100 g) in 100 mL of solution). The hollow fiber membrane-type blood treatment apparatus was disassembled to collect a hollow fiber membrane, washed with water, and then vacuum dried at 40 ° C. 1 g of the hollow fiber membrane after drying and 20 mL of ferric chloride aqueous solution were weighed in a glass bottle, defoamed at 60 mmHg for 10 minutes, and then incubated at 30 ° C. for 4 hours under shaking (exists on the surface of the hollow fiber membrane).
  • the incubated aqueous solution was mixed with 2.6 mL, ethanol 0.7 mL, and separately prepared 0.5 w / v% 2,2′-bipyridylethanol aqueous solution 0.7 mL, and incubated at 30 ° C. for 30 minutes under shaking ( Iron (II) and bipyridyl form a complex and color).
  • the absorbance at 520 nm of the colored liquid was measured using a spectrometer.
  • the same incubation, color reaction, and measurement of absorbance were performed to create a calibration curve, and the antioxidant ability expressed by 1 g of the hollow fiber membrane was determined as the mass equivalent value of the fat-soluble vitamin.
  • the mass equivalent value of the fat-soluble vitamin present on the hollow fiber membrane surface per 1 g of the hollow fiber membrane is 0.4 mg or more, it is judged that the antioxidant ability is good, and when it is less than 0.4 mg, It was judged that the oxidation ability was not good, and evaluated as x.
  • the blood compatibility of the hollow fiber membrane was evaluated by the adhesion of platelets to the surface of the hollow fiber membrane, and quantified using the activity of lactate dehydrogenase (LDH) contained in the platelets attached to the hollow fiber membrane as an index.
  • the hollow fiber membrane for blood purification collected by disassembling the hollow fiber membrane-type blood treatment device has both ends so that the effective length is 15 cm and the area of the inner surface of the membrane is 50 mm 2 (56 filaments because the hollow fiber membrane has an inner diameter of 185 ⁇ m).
  • a mini module was manufactured by bonding with an epoxy adhesive.
  • this mini module With respect to this mini module, 3 mL of physiological saline (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd., Otsuka raw food injection) was flowed inside the hollow fiber membrane at a flow rate of 0.6 mL / min and washed (hereinafter referred to as “priming”). Thereafter, 15 mL of heparin-added blood was adjusted to 37 ° C. and circulated in the mini module at a flow rate of 1.2 mL / min for 4 hours. After circulation, the inside of the minimodule was washed with 10 mL and the outside with 10 mL with physiological saline.
  • physiological saline Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd., Otsuka raw food injection
  • a hollow fiber membrane having a length of 56 filaments and a length of 7 cm was collected from the washed mini-module, and was cut into a Spitz tube for LDH measurement to obtain a measurement sample.
  • Half of the entire 14 cm long hollow fiber membrane was collected from the washed minimodule, and then cut into a Spitz tube for LDH measurement as a measurement sample.
  • the abundance ratio B of the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane (the ratio of the mass of the hydrophilic polymer to the total mass of the hydrophilic polymer and the polysulfone resin on the inner surface of the blood treatment hollow fiber membrane) ) Is 35-50% by mass, the relationship between the amount of fat-soluble vitamins on the entire surface of the hollow fiber membrane and the LDH activity is shown.
  • the unit (mg / g HF) on the horizontal axis means the amount of fat-soluble vitamin (mg) present on the entire surface of the hollow fiber membrane per 1 g of the hollow fiber membrane.
  • FIG. 12 shows the abundance B of hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane and the LDH activity when the amount of fat-soluble vitamin present on the entire surface of the hollow fiber membrane is 0.5 to 25 mg per gram of membrane. Showed the relationship. It was found that when the abundance ratio B of the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane is 35% by mass or more, LDH satisfies the target of the present invention, but less than that can not be satisfied.
  • the experimental apparatus shown in FIG. 13 includes a container 122 containing physiological saline, a hollow fiber membrane blood processing apparatus 121, and a container 124.
  • the center of the hollow fiber membrane blood processing apparatus 121 is fixed in accordance with the middle position between the water surfaces of the container 122 and the container 124.
  • the tube 125 As the tube 125, a commercially available blood circuit for dialysis cut to an appropriate length is used, and physiological saline is fed from the container 122 through the tube 125 to the hollow fiber membrane blood processing apparatus 121, and further, The processing liquid is fed into the container 124 through the tube.
  • the height difference (head difference) 126 from the container 122 to the container 124 was 100 cm.
  • the tube 125 was filled with physiological saline, and the physiological saline was passed from the container 122 to the container 123 through the hollow fiber membrane blood processing apparatus 121 using the head difference 126. After the first treatment liquid flowed out to the container 123, 500 mL of physiological saline was passed only by the driving force due to the head difference.
  • Toughness (gf ⁇ %) breaking stress (gf) ⁇ elongation (%)
  • the toughness was 1000 gf ⁇ % or more, it was judged that there was no problem in practical use, and when it was less than 1000 gf ⁇ %, it was evaluated as ⁇ .
  • the drip chambers 140 to 142, the pressure regulator 131, the hollow fiber membrane blood processing device 132, the filtrate collection container 133, the test solution reservoir 134, the blood pump 135, and the waste solution collection container 136 are as shown in FIG. It connected using the predetermined
  • a blood nozzle inlet pressure gauge 138, a blood nozzle outlet pressure gauge 137, and a filtrate pressure gauge 139 were installed, respectively.
  • a commercially available blood circuit for dialysis was cut to an appropriate length and used.
  • the hollow fiber membrane-type blood treatment apparatus 132 was installed in the vertical direction (the direction in which the nozzle on the blood side flow path is up and down), and the nozzle on one dialysate side flow path not connected to the circuit was plugged. As shown by a broken line 143 in FIG. 14, the liquid level of the drip chamber 140 and the liquid inlet of the drip chambers 141 and 142 were adjusted to be the same height as the center of the hollow fiber membrane blood treatment device 132. (2) Distilled water kept at 37 ° C. was used as the test solution. (3) The blood pump 135 and the pressure regulator 131 are adjusted so that the flow rate into the blood nozzle is 200 mL / min and the TMP (TRANS MEMBRANE PRESSURE) is 50 mmHg.
  • TMP TRANS MEMBRANE PRESSURE
  • TMP Stabilized.
  • TMP ⁇ (pressure value of blood nozzle outlet pressure gauge 137) + (pressure value of blood nozzle inlet pressure gauge 138) ⁇ ⁇ 2 ⁇ (pressure value of filtrate pressure gauge 139) (4)
  • the amount of filtrate per hour was measured, and the ultrafiltration rate before and after the heat treatment was determined from the following formulas.
  • UFR (filtrate amount) / TMP (unit: mL / (hr ⁇ mmHg)) If the change rate of UFR before and after the heat treatment was within ⁇ 10%, it was judged that there was no problem in practical use. Further, if the UFR after the heat treatment exceeded 40 mL / (hr ⁇ mmHg), it was judged that the high film performance could be maintained.
  • Example 1 17 parts by mass of PSf (manufactured by Solvay Advanced Polymers, Inc., P-1700) 4 parts by mass of PVP (manufactured by ISP, K-90) Uniform spinning dope comprising 79 parts by mass of dimethylacetamide (hereinafter referred to as DMAC) was prepared.
  • PSf represents a polysulfone resin
  • PVP represents polyvinylpyrrolidone.
  • the hollow inner liquid As the hollow inner liquid, a 42% by mass aqueous solution of DMAC was used and discharged from the spinneret together with the spinning stock solution. At that time, the discharge amounts of the spinning solution and the hollow inner solution were adjusted so that the film thickness after drying was 45 ⁇ m and the inner diameter was 185 ⁇ m.
  • the discharged spinning solution is immersed in a 60 ° C. coagulation bath made of water provided 50 cm below, passed through a coagulation step and a water washing step (water washing treatment) at a speed of 30 m / min, and then introduced into a hot air dryer. After drying at 0 ° C. for 2 minutes and further heat treatment at 160 ° C.
  • the polysulfone-based hollow fiber membrane provided with crimps was wound up.
  • a bundle of 10,000 wound hollow fiber membranes is loaded into a plastic cylindrical container designed so that the effective membrane area of the hollow fiber membrane is 1.5 m 2, and both ends thereof are urethane resin. Then, both ends were cut to form an open end of the hollow fiber membrane.
  • PVP and ⁇ -tocopherol (special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in an aqueous solution consisting of 65 parts by mass of 2-propanol (special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 35 parts by mass of distilled water (Otsuka Pharmaceutical) was heated to 40 ° C., then 120 mL was passed through the hollow fiber membrane, and flushed with 0.3 MPa air for 10 seconds. . Subsequently, it dried with 40 degreeC dry air for 1 hour. After drying, header caps were attached to both ends.
  • a hollow fiber membrane type blood treatment apparatus having an effective membrane area of 1.5 m 2 .
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 7 mg per 1 g of the hollow fiber membrane, and the hydrophilic polymer on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B of (PVP) was 44% by mass, and the content A of hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Example 2 Before the coating solution was passed through the hollow fiber membrane, 120 mL of an aqueous solution consisting of 80 parts by mass of 2-propanol and 20 parts by mass of distilled water was passed through and flushed with 0.3 MPa air for 10 seconds. Further, the ⁇ -tocopherol concentration of the coating solution was set to 0.05% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 0.5 mg per 1 g of the membrane, and the hydrophilic polymer (in the inner surface of the hollow fiber membrane ( The presence rate B of PVP) was 46% by mass, and the content A of hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • the results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 3 The ⁇ -tocopherol concentration of the coating solution was 0.1% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 1.5 mg per 1 g of the membrane, and the hydrophilic polymer (in the inner surface of the hollow fiber membrane ( The existence ratio B of PVP) was 46% by mass, and the content A of hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • the results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 4 The ⁇ -tocopherol concentration of the coating solution was 1.2% by mass. Further, instead of the electron beam 25KGy, a gamma ray 25KGy was irradiated. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 1.5 mg per 1 g of the membrane, and the hydrophilic polymer (in the inner surface of the hollow fiber membrane ( The existence ratio B of PVP) was 46% by mass, and the content A of hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 1 The results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 5 The ⁇ -tocopherol concentration of the coating solution was 1.6% by mass. Further, nitrogen gas was passed through the blood inlet / outlet nozzle of the blood treatment apparatus for 10 minutes before irradiation with the electron beam. Other conditions were the same as in Example 4 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane in this hollow fiber membrane type blood treatment device is 25 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 43% by mass, and the hydrophilic polymer (PVP) content A in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 1 The results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 6 The PVP concentration of the coating solution was 0.01% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 1.5 mg per 1 g of the membrane, and the hydrophilic polymer (in the inner surface of the hollow fiber membrane ( The existence ratio B of PVP) was 46% by mass, and the content A of hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • the results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 7 The PVP concentration of the coating solution was 0.02% by mass. Furthermore, the electron beam irradiation dose was set to 15 kGy. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 39% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 1 The results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 8 The PVP concentration of the coating solution was 0.1% by mass. Furthermore, the irradiation dose of the electron beam was 40 kGy. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the amount of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 40% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 1 The results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 9 The PVP concentration of the coating solution was 0.18% by mass. Furthermore, the irradiation dose of the electron beam was set to 50 kGy. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 50% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 1 The results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 10 The amount of PVP charged in the spinning dope was 9 parts by mass, and the amount of dimethylacetamide was 74 parts by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 39% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 10% by mass.
  • Table 1 The results of measuring various performances are shown in Table 1 below.
  • Example 1 The ⁇ -tocopherol concentration of the coating solution was 0.03% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 0.4 mg per 1 g of the membrane, and the hydrophilic polymer (in the inner surface of the hollow fiber membrane ( The existence ratio B of PVP) was 44% by mass, and the content A of hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. The antioxidant ability was low, the LDH activity value was high and good blood compatibility was not obtained, the leak test false detection rate was high and the productivity was poor, and the performance stability under severe conditions was not sufficient.
  • Example 2 The concentration of ⁇ -tocopherol in the coating solution was 1.8% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 27 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 44% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. The LDH activity value was high, and good blood compatibility was not obtained, the leak test false detection rate was high, and the productivity was poor.
  • Example 3 The PVP concentration of the coating solution was 0.008% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 34% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. Since the LDH activity value was high, good blood compatibility was not obtained, the leak test false detection rate was high, the productivity was inferior, and the performance stability under severe conditions was not sufficient.
  • Example 4 The PVP concentration of the coating solution was 0.2% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 34% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. The performance stability under severe conditions is not sufficient, the remaining amount of air after priming is excessive and there are practical problems, and there are many eluates and there are practical problems.
  • Example 5 The PVP concentration of the coating solution was 0.1% by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 32% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 2% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. LDH activity value is high, good blood compatibility is not obtained, leak test false detection rate is high, productivity is inferior, performance stability under severe conditions is not sufficient, there are many eluates and there are practical problems there were.
  • Example 6 The amount of PVP charged in the spinning dope was 10 parts by mass, and the amount of dimethylacetamide was 73 parts by mass. Furthermore, no PVP was added to the coating solution. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 7 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 33% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 12% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below.
  • Example 7 The PVP concentration of the coating solution was 0.22% by mass, and ⁇ -tocopherol was not added.
  • the electron beam dose was 50 kGy.
  • Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 0 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 60% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 4% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. Low antioxidant capacity, high LDH activity value, poor blood compatibility, high leak test false detection rate, poor productivity, poor performance stability under harsh conditions, post-priming The remaining amount of air was excessive and there was a problem in practical use.
  • the area from the spinning nozzle to the coagulation bath was surrounded by a cylindrical tube, and while the nitrogen gas containing water vapor was passed through the tube, the humidity in the tube was controlled to 54.5% and the temperature was controlled to 51 ° C.
  • the ratio of the air gap to the spinning speed was 0.012 m / (m / min).
  • a header cap having a blood introduction (lead-out) nozzle was loaded at both ends, and assembled into the shape of a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • a coating solution obtained by dissolving 0.5% by mass of ⁇ -tocopherol in an aqueous solution of 57% by mass of IPA was passed through the lumen of the hollow fiber membrane for 52 seconds from the blood introduction nozzle of the hollow fiber membrane type blood treatment device.
  • ⁇ -Tocopherol was contacted.
  • the temperature of the coating solution was 21 ° C., the same as room temperature.
  • ⁇ -tocopherol was coated by ventilating dry air at 24 ° C. for 30 minutes to dryly remove the solvent.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 33% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. Since the LDH activity value was high, good blood compatibility was not obtained, the leak test false detection rate was high, the productivity was inferior, and the performance stability under severe conditions was not sufficient.
  • Example 9 The ⁇ -tocopherol concentration of the coating solution was 0.05% by mass, no PVP was added, the IPA concentration was 57% by mass, and the temperature was 21 ° C. Furthermore, after drying the coating solution, 120 mL of a 63.1% by weight aqueous solution of glycerin (special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was passed through the hollow fiber membrane from the open end, and air was supplied at 0.3 MPa for 10 seconds. After flushing, header caps were attached to both ends. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • glycerin special grade manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 0.5 mg per 1 g of the membrane, and the hydrophilic polymer (in the inner surface of the hollow fiber membrane ( The existence ratio B of (PVP) was 33% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • the results of measuring various performances are shown in Table 2 below. Since the LDH activity value was high, good blood compatibility was not obtained, the leak test false detection rate was high, the productivity was inferior, and the performance stability under severe conditions was not sufficient.
  • Example 10 As the coating solution, 120 mL of glycerin having a concentration of 63.1% by mass was passed through the hollow fiber membrane, flushed with 0.3 MPa of air for 10 seconds, and then header caps were attached to both ends. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 0 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 33% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. The antioxidant ability was low, the LDH activity value was high and good blood compatibility was not obtained, the leak test false detection rate was high and the productivity was poor, and the performance stability under severe conditions was not sufficient.
  • Example 11 The coating solution was passed through at a PVP concentration of 0.01 mass%, an IPA concentration of 57 mass%, and a temperature of 21 ° C. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 6 mg per gram of the membrane, and hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 33% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 3% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. Since the LDH activity value was high, good blood compatibility was not obtained, the leak test false detection rate was high, the productivity was inferior, and the performance stability under severe conditions was not sufficient.
  • Example 12 The amount of PVP charged in the spinning dope was 10 parts by mass, and the amount of dimethylacetamide was 73 parts by mass. Other conditions were the same as in Example 1 to obtain a hollow fiber membrane blood treatment apparatus.
  • the abundance of fat-soluble vitamin ( ⁇ -tocopherol) on the entire surface of the hollow fiber membrane is 7 mg per gram of the membrane, and the hydrophilic polymer (PVP) on the inner surface of the hollow fiber membrane.
  • the abundance B was 47% by mass, and the content A of the hydrophilic polymer (PVP) in the entire hollow fiber membrane was 12% by mass.
  • Table 2 The results of measuring various performances are shown in Table 2 below. Performance stability under harsh conditions is not sufficient, high membrane performance cannot be obtained, hollow fiber membranes have low toughness, there is a risk of leaks during production and transportation, and there are many elutions, causing problems in practical use. It was.
  • each of the hollow fiber membrane blood processing apparatuses of Examples 1 to 10 has practically good antioxidant performance and blood compatibility, and has a low leak test false detection rate and productivity. Priming is easy because the remaining amount of air after priming is sufficiently low, toughness is practically sufficient, the risk of hollow fiber leakage is low, and there is little elution of hydrophilic polymer, so it is safer I understood that.
  • the hollow fiber membrane for blood treatment and the hollow fiber membrane type blood treatment device of the present invention have industrial applicability as a blood treatment device for performing extracorporeal blood circulation therapy.

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Abstract

(課題)高い膜性能を有し、リーク誤検知が低減化でき、抗酸化性能や血液適合性に優れ、親水性高分子の溶出や中空糸リークのリスクが低く、プライミングが容易で、過酷環境下での透過性能安定性が高い、血液処理用中空糸膜を得る。 (解決手段)親水性高分子とポリスルホン系樹脂と脂溶性ビタミンとを含む血液処理用中空糸膜であり、 血液処理用中空糸膜全体における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量割合である親水性高分子の含有率Aが3質量%以上10質量%以下であり、 血液処理用中空糸膜の内表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合である、親水性高分子の存在率Bが35質量%以上50質量%以下であり、 血液処理用中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミンの存在量が中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下である血液処理用中空糸膜。

Description

血液処理用中空糸膜及び中空糸膜型血液処理装置
 本発明は、血液処理用中空糸膜及び中空糸膜型血液処理装置に関する。
 従来から、体外血液循環の分野、例えば血液透析、開心手術中の血液への酸素付与、あるいは血漿分離等に、選択的透過膜を用いた中空糸膜型血液処理装置が広く使用されている。
 近年、特に透析膜、ガス交換膜、及び血液成分分離膜等の血液処理膜分野においては、ポリスルホン系樹脂(以下、ポリスルホンと記載する場合がある。)を構成材料とする血液処理用中空糸膜(以下、単に、中空糸膜と記載する場合がある。)が広く利用されている。
 前記血液処理用中空糸膜の構成材料として、疎水性の高いポリスルホンのみを用いると、十分な血液適合性が得られないため、ポリビニルピロリドン等の親水性高分子との複合体が一般的に用いられている。
 また、血液処理用中空糸膜が、単に分離膜としての役割を担うだけでなく、長期透析患者で顕在化する酸化ストレスを緩和する役割も担うようなものとするための試みもなされている。例えば、血液処理用中空糸膜を利用して酸化ストレスの原因物質である過酸化物を消去することや、生体の抗酸化効果を回復することが考えられる。具体的には、生体内抗酸化作用、生体膜安定化作用、血小板凝集抑制作用等の種々の生理作用を有するビタミンEを透析膜の表面に被覆した血液処理用中空糸膜を具備する中空糸膜型血液処理装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
 また、臨床研究からは、ビタミンEを固定した血液処理用中空糸膜を具備する中空糸膜型血液処理装置を用いることで、透析治療に不可欠であると同時に非常に高価な造血製剤の投与量を低減できることが報告されている(例えば、非特許文献1、2参照。)。これらの情報は脂溶性ビタミンを固定した中空糸膜型血液処理装置の普及が医療経済上好ましいことを示唆している。
 上記のような各種中空糸膜型血液処理装置は、その用途を考慮すれば当然に、使用前には密封包装状態のまま完全に滅菌処理される。中空糸膜型血液処理装置の滅菌方法としては、従来からエチレンオキサイドガス等によるガス滅菌法、高圧蒸気によるオートクレーブ法及びγ線や電子線等の放射線滅菌法等が知られている。このうちエチレンオキサイドガスを用いたガス滅菌法は、エチレンオキサイドガスの残留による人体への有害性が懸念されている。また、高圧蒸気によるオートクレーブ法は、中空糸膜型血液処理装置を構成する材質によっては、滅菌時にその性能が著しく低下するおそれがある。
 また、ビタミンE固定化ポリスルホン膜に、上記高圧蒸気によるオートクレーブ法を用いた滅菌処理を施すと、脂溶性ビタミンが局所的な凝集を起こし、中空糸膜にクラックが発生し、その結果血液リークが起こる可能性が高まることが指摘されている(例えば、特許文献2参照。)。
 一方、放射線滅菌は、エチレンオキサイドガス残留の問題や、中空糸膜のリークの問題も生じず、好ましい滅菌方法である。
 ところで、上述したような中空糸膜型血液処理装置は、血液処理用中空糸膜の中空内部や容器との隙間が水性媒体で満たされているウェットタイプ、水性媒体で満たされていないドライタイプに大別される。
 前記ドライタイプはさらに、膜の含水率が数パーセント以下であるタイプ(狭義のドライタイプ)、膜が水分や保湿剤等によって適度に湿潤化されているタイプに区別することができる。後者は、狭義のドライタイプと区別してセミドライタイプと言われることがあるが、特徴はほぼ同じであるため、本明細書においては、両者を合わせてドライタイプと呼称する。上述したドライタイプは、ウェットタイプに比べて製品重量が軽く、しかも低温で凍結しにくいという特徴を有しており、運搬や保管という流通面で優れている。
 しかし、上述したようなドライタイプの中空糸膜型血液処理装置に対して放射線滅菌処理を施すと、血液処理用中空糸膜を構成する親水性高分子が劣化・溶出するため、血液適合性が低下してしまうことが知られている。かかる問題点に鑑み、中空糸膜を特定量の湿潤保護剤で保護しつつ放射線滅菌をしたり(例えば、特許文献2参照。)、特定量の湿潤保護剤で保護した上に中空糸膜周辺の酸素濃度を制御した後に電子線滅菌したりすることで、血液適合性の低下を抑制する方法(例えば、特許文献3参照。)が提案されている。
 ところで、中空糸膜型血液処理装置において中空糸膜にピンホール(欠陥)があると、中空糸膜を透過させたくない物質が漏れ出てしまうことがある。そのため、中空糸膜型血液処理装置を組立てる過程では、中空糸膜のピンホールの有無を確認するためのリークテストを行う必要がある。
 例えば、中空糸膜の気体の透過性が低い場合には、中空糸膜によって隔離されている一方の空間の側に気体の圧力をかけ、他方の側に気体が抜けていく速度を測定することにより、中空糸膜のピンホールの有無を判別できる。
 しかし、近年の透水性能の高い中空糸膜を使った中空糸膜型血液処理装置の場合は、中空糸膜の気体透過性が非常に高いため、上記方法では、ピンホールの有無を判別することが困難である。具体的には、後述の実施例にて詳述するUFR(限外ろ過率)が40mL/(hr・mmHg)を超える高透過性膜で上記現象が顕著であり、高い膜性能を実現する上で大きな問題となっている。
 そこで、透水性能が高く、かつ気体透過性の高い中空糸膜のリークテストを行うために、中空糸膜を一旦液体で濡らし、ピンホールが無ければ気体が殆ど透過しない状態にした上で、上記のリークテストを行う方法や(例えば、特許文献4参照。)、中空糸膜を完全に液体中に浸けた状態で、中空糸膜の中空部を気体で加圧し、中空糸膜から気泡が出るか出ないかでピンホールの有無を検出する方法(例えば、特許文献5参照。)が行われている。また、その他のリークテストとして、着色性粒子を含有するガスを中空糸膜の内側に加圧導入して、着色粒子の漏れを検出する中空糸膜モジュールのリーク検査方法(例えば、特許文献6参照。)も提案されている。
特開平7-178166号公報 特開2006-296931号公報 特開2008-93228号公報 特開2005-238096号公報 特開2003-190747号公報 特開2009-183822号公報
Andrulli S et.al.,Nephron Clin Pract. 2010,115:c82-89 Panichi V et al.,Blood Purification. 2011 32:7-14
 しかしながら、前記特許文献4~6には、上述のように、気体透過性の高い中空糸膜のリークテストを行う方法について種々の手法が開示されているが、未だ改善の余地がある。すなわち、中空糸膜を液体で濡らしても、実際にはピンホールの無い中空糸膜型血液処理装置がリークテストでピンホール有りと誤って判定される(本明細書では、これを「リーク誤検知」と呼ぶ)場合がある。このようにリーク誤検知がなされた場合、廃棄されることとなり、生産効率を大きく低下させる原因となる。また、特に、特許文献1や特許文献2に開示されたような酸化ストレスの緩和を目的として脂溶性ビタミンを用いた中空糸膜型血液処理装置に関しては、気体透過性が高い中空糸膜を適用した場合、リーク誤検知を少なくして確実にリークテストを行うための手法は知られていない。
 ところで、近年、血液浄化療法は全世界に広まりつつあり、現在の主要な使用現場である日本や欧米諸国のみならず、中国、インド、ロシア、中東諸国、中南米諸国、東南アジア等々、様々な地域で使用されるようになりつつある。このような多種多様な国々で使用される中空糸膜型血液処理装置は、医療機器としての管理状態も様々であり、現在、一般的な保管形態として認識されている常温常湿環境下で3年間の保管安定性が保証されるだけでは不十分である。
 例えば、中空糸膜型血液処理装置が収容された貨物コンテナがコンテナヤードで直射日光に当たると内部温度は60℃ないしそれ以上に上昇することは十分に考えられる。あるいはアメリカ等広い国土での長期間のトラック輸送や熱帯(赤道)を航行する船輸送等により、想定外の高温環境下に長時間に亘って置かれる場合も考えられる。上述したような、従来技術による血液処理用中空糸膜が、そのような想定外の過酷環境下に晒されると、種々の特性の劣化、特に透過性能の劣化を生じるおそれがある。
 また、今後は、より一層、高いレベルの血液適合性を有する血液処理用中空糸膜を具備する医療用具が要求されつつある。
 しかしながら、本発明者らが高いレベルの血液適合性を狙った血液適合性のモデル試験を行った結果によると、上記特許文献3に開示されている血液処理用中空糸膜においても、未だ実用上十分な血液適合性は得られておらず、さらなる改良の余地がある。また、上記特許文献3には、中空糸膜を保護する湿潤保護剤として、ビタミンEが例示されているが、この特許文献3に開示されている範囲内で、中空糸膜にビタミンEを湿潤させたところ、ビタミンEの疎水性の影響が強すぎ、プライミングで除去できない油性のビタミンEが、中空糸膜の表面の微細孔を閉塞してしまうため、血液処理膜としての機能が阻害されるという問題を有している。
 さらに、血液処理膜として実用的なビタミンE(湿潤保護剤)含浸率を有するビタミンE固定化ポリスルホン膜を、ドライ状態にして放射線滅菌処理したところ、やはり実用上十分な血液適合性が得られないことが分かっている。
 加えて、本発明者らの検討によれば、中空糸膜における血液適合性を担う親水性高分子の含量を増加することによって放射線滅菌後の血液適合性を確保する試みも、血液適合性が不十分なばかりでなく、親水性高分子の溶出リスクや膜強度の低下により運搬や保管時の振動等による中空糸膜のリーク、すなわち中空糸膜の強度が不十分であることに起因する破損の危険性が高まり、あるいは使用前のプライミングにおいてエアーを除去しきれない等、実用性が乏しいことが分かっている。
 さらに従来の中空糸膜型血液処理装置では、上述したように、過酷環境下における透過性能の安定性が十分とは言えない。
 このため、高い膜性能、すなわち透水性能、気体透過性を維持しつつ、リーク誤検知を低減でき、優れた抗酸化性能や血液適合性を有し、親水性高分子の溶出や中空糸膜のリークのリスクが低く、プライミングが容易で、かつ過酷環境下においても透過性能安定性の高い、血液処理用中空糸膜、及び中空糸膜型血液処理装置が強く望まれている。
 そこで本発明においては、高い膜性能を維持しつつリーク誤検知を低減でき、優れた抗酸化性能や血液適合性を有し、親水性高分子の溶出や中空糸膜のリークのリスクが低く、プライミングが容易で、かつ過酷環境下における透過性能安定性の高い、血液処理用中空糸膜及び中空糸膜型血液処理装置を提供することを課題とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリスルホン系樹脂、親水性高分子、及び脂溶性ビタミンを含有する中空糸膜において、中空糸膜全体における親水性高分子の含有率、中空糸膜内表面における親水性高分子の存在率、及び中空糸膜全表面における脂溶性ビタミンの存在量を、それぞれ特定することにより、高い膜性能を維持しつつリーク誤検知を低減でき、優れた抗酸化性能や血液適合性を有し、親水性高分子の溶出や中空糸膜のリークのリスクが低く、プライミングが容易で、かつ過酷環境下においても透過性能安定性の高い、血液処理用中空糸膜及び中空糸膜型血液処理装置を得るために有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下の通りである。
〔1〕
 親水性高分子とポリスルホン系樹脂と脂溶性ビタミンとを含む、血液処理用中空糸膜であり、
 前記血液処理用中空糸膜全体における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である前記親水性高分子の含有率Aが3質量%以上10質量%以下であり、
 前記血液処理用中空糸膜の内表面における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である、前記親水性高分子の存在率Bが35質量%以上50質量%以下であり、
 前記血液処理用中空糸膜の全表面における前記脂溶性ビタミンの存在量が中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下である、血液処理用中空糸膜。
〔2〕
 前記親水性高分子がポリビニルピロリドン又はポリエチレングリコールである、前記〔1〕に記載の血液処理用中空糸膜。
〔3〕
 前記血液処理用中空糸膜が1ppm以上8ppm以下の硝酸イオンを含有する、前記〔1〕又は〔2〕に記載の血液処理用中空糸膜。
〔4〕
 前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載の血液処理用中空糸膜を、容器内部に具備する中空糸膜型血液処理装置。
 本発明によれば、高い膜性能を維持しつつリーク誤検知を低減でき、優れた抗酸化性能や血液適合性を有し、親水性高分子の溶出や中空糸膜のリークのリスクが低く、プライミングが容易で、かつ過酷環境下においても透過性能安定性の高い、ポリスルホン系血液処理用中空糸膜、及び中空糸膜型血液処理装置が得られる。
本実施形態の中空糸膜型血液処理装置の模式断面図である。 中空糸膜型血液処理装置を構成する中空糸膜の放射線滅菌を施す前の状態の膜表面の模式断面図である。 中空糸膜が乾燥した状態で、放射線滅菌処理を施した場合の膜表面の模式断面図である。 中空糸膜の製膜後に追加の親水性高分子を固定化し、放射線滅菌を施す前の膜表面の模式断面図である。 中空糸膜の製膜後に追加の親水性高分子を固定化し、膜が乾燥した状態で放射線滅菌を施した後の膜表面の模式断面図である。 脂溶性ビタミンを含有する中空糸膜を製膜後に追加の親水性高分子を固定化した中空糸膜の、放射線滅菌を施す前の状態の膜表面の模式断面図である。 脂溶性ビタミンを含有する中空糸膜を製膜後に追加の親水性高分子を固定化した中空糸膜の、膜が乾燥した状態で放射線滅菌を施した後の状態の膜表面の模式断面図である。 ポリスルホン系樹脂及び親水性高分子のみからなる中空糸膜表面の概念図である。 血液処理用中空糸膜の製造方法のフローチャートである。 本実施形態の血液処理用中空糸膜の製造方法を示す模式図である。 中空糸膜の全表面の脂溶性ビタミン量と血液適合性との関係を示したグラフである。 中空糸膜の内表面の親水性高分子の存在率Bと血液適合性との関係を示したグラフである。 エアー残量を測定する装置の模式図である。 限外ろ過率(UFR)を測定する装置の模式図である。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と言う。)について、図を参照して詳細に説明する。本発明は以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
 各図面中、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、各図面に示す位置関係に基づくものとし、さらに図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。
〔血液処理用中空糸膜〕
 本実施形態の血液処理用中空糸膜は、
 親水性高分子とポリスルホン系樹脂と脂溶性ビタミンとを含む、血液処理用中空糸膜であり、
 前記血液処理用中空糸膜全体における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である前記親水性高分子の含有率Aが3質量%以上10質量%以下であり、
 前記血液処理用中空糸膜の内表面における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である、前記親水性高分子の存在率Bが35質量%以上50質量%以下であり、
 前記血液処理用中空糸膜の全表面における前記脂溶性ビタミンの存在量が中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下である。
 なお、血液処理用中空糸膜の内表面とは、中空糸膜の内側の最表層部、すなわち血液が中空糸膜と接触する表面である。
 また、血液処理用中空糸膜の全表面とは、血液と直接接する中空糸膜の内表面のみではなく、外表面や膜厚部の多孔質部分の孔内の表面も含む。
 本実施形態の血液処理用中空糸膜は、所定の容器内に収納されることにより中空糸膜型血液処理装置を構成する。
 図1に示す構造が一般的であるが、処理される血液の入り口と出口、処理液の入り口と出口、両者を隔離する中空糸膜を有していればその他の構造でも構わない。
 本実施形態の中空糸膜型血液処理装置は、容器と、この容器内に挿入された複数の中空糸膜からなる中空糸膜束と、この中空糸膜束の両端部を容器の両端部にそれぞれ液密に固定する隔壁と、容器内の空間と連通する処理液流入口及び処理液流出口と、容器の両端部にそれぞれ取り付けられ中空糸膜の内部の空間と連通する血液流入口及び血液流出口とを有しており、中空糸膜として、上述した実施形態の血液処理用中空糸膜を備えるものである。
 図1は、本実施形態の中空糸膜型血液処理装置の模式断面図である。
 中空糸膜型血液処理装置10は、筒状容器2の長手方向に沿って、複数の血液処理用中空糸膜1からなる中空糸膜束が装填されている。
 当該中空糸膜束は、血液処理用中空糸膜1の内側(第一の流路1a)と外側(第二の流路11)とを隔絶するように、その両端部が、樹脂3a、3b(隔壁)によって、筒状容器2の両端部に固定されている。なお、第二の流路11には、中空糸膜1の外側と筒状容器2の内部表面との間にできた空間のほか、複数の血液処理用中空糸膜1の間の空間も含まれる。
 血液処理用中空糸膜1の端面は開口しており、この開口部により、血液等の被処理液が矢印Fbの方向から空間8を経て第1の流路1a内へ流入することができる。そして、第一の流路1aを通過した血液等の被処理液は、他方の開口部から流出することができる。筒状容器2の両端部には、表面に中空糸膜1の開口部を有する樹脂3a,3bの端面に対向して、血液等の被処理液の流入及び流出口となる、ノズル6a,6bを備えたヘッダーキャップ7a,7bが設けられている。
 筒状容器2の両端部の側面には、透析液等の処理液の流入及び流出口となるポート2a,2bが設けられている。透析液等の処理液が、例えばポート2bより矢印Faの方向から流入すると、第二の流路11の内部を通過し、ポート2aから外部へ流出することができる。透析液等の処理液は、第二の流路11の内部を通過しながら、血液処理用中空糸膜1を介して、第一の流路1aの内部を流れる血液等の被処理液から、例えば老廃物を除去することができる。
 なお、中空糸膜型血液処理装置としては、例えば、血液透析器、血液透析濾過器、血液濾過器、持続血液透析濾過器、持続血液濾過器、血漿分離器、血漿成分分画器、血漿成分吸着器、ウイルス除去器、血液濃縮器、血漿濃縮器、腹水濾過器、腹水濃縮器等が挙げられ、中空糸膜のもつ濾過特性を利用した医療用具であれば本発明の血液処理器に含まれる。
(ポリスルホン系樹脂)
 本実施形態の血液処理用中空糸膜に含まれるポリスルホン系樹脂(以下、PSfと称することがある。)とは、スルホン結合を有する高分子化合物の総称であり、特に限定されるものではない。
 例えば、繰り返し単位が、下記式(1)~(5)で示されるポリスルホン系高分子が挙げられる。各式中、nは2~200の整数であることが好ましく、80~140であることがより好ましく、92~136であることがさらに好ましい。
 下記式(1)のビスフェノール型ポリスルホン高分子は、ソルベイ・アドバンスド・ポリマーズ社より、「ユーデル」の商品名で、また、ビー・エー・エス・エフ社より「ウルトラゾーン」の商品名で市販されており、重合度によって複数の種類が存在するが、特に限定するものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(親水性高分子)
 本実施形態の血液処理用中空糸膜に含まれる親水性高分子とは、親水基を有するポリマーである。
 親水性高分子としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ポリビニルピロリドン(以下PVPと称することがある。)、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリプロピレングリコール等やそれらの混合物が挙げられるが、紡糸の安定性や、上述したポリスルホン系樹脂(PSf)との親和性の観点から、PVPが好ましく用いられる。
 PVPは、重合度によって複数の種類が存在し、例えば、アイ・エス・ピー社より、「プラスドン」の商標名で、K-15、30、90等の分子量違いのものが存在するが、いずれも用いることができる。
<血液処理用中空糸膜全体における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合(親水性高分子の含有率A)>
 本実施形態の血液処理用中空糸膜全体における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合(以下、親水性高分子の含有率Aと記載する場合がある。)が3質量%以上10質量%以下である。
 前記親水性高分子の含有率Aを3質量%以上とすることにより、後述するように、親水性高分子を血液処理用中空糸膜に実用上十分な量で固定化させるために3質量%以上とし、かつ血液処理用中空糸膜において実用上十分な引張強度を得ると同時に過酷環境下における透過性能の安定性を得るために10質量%以下とする。
 前記親水性高分子の含有率Aは、4質量%以上9質量%以下が好ましく、5質量%以上8質量%以下がより好ましい。
 親水性高分子の含有率Aの測定方法としては、例えば、1H-NMRによる測定結果を用いた方法が挙げられる。すなわち、1H-NMRを用いた方法では、ポリスルホン系樹脂に特有な基のプロトンに由来するピークの強度と、親水性高分子に特有な基のプロトンに由来するピークの強度とから両化合物のモル比を求め、当該モル比に基いて、前記中空糸膜全体における親水性高分子の存在率を算出することができる。
 例えば、ポリスルホン系樹脂が上記式(1)で表わされる構造単位を有するものであり、親水性高分子がポリビニルピロリドンである場合は、ポリスルホン系樹脂の構造単位中の1つのフェニレン基の水素原子、及びポリビニルピロリドンの構造単位中の水素原子に着目し、これらに帰属されるピークの強度(積分値)をそれぞれ算出する。
 ポリスルホン系樹脂を100モルとすると、フェニレン基の水素原子は4つであるので、それに由来するピークの強度を400としたときのポリビニルピロリドン由来のピークの強度が、ポリスルホン系樹脂を100モルとしたときのポリビニルピロリドンのモル数に対応する。
 これらの結果に基づいて、両化合物の質量比を算出することができ、その結果、上述した中空糸膜全体における親水性高分子の存在率が求められる。
<血液処理用中空糸膜の内表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合(親水性高分子の存在率B)>
 本実施形態の血液処理用中空糸膜の内表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合(以下、親水性高分子の存在率Bと記載する場合がある。)は、35質量%以上50質量%以下である。
 血液処理用中空糸膜の内表面とは、中空糸膜の内側の最表層部、すなわち血液が中空糸膜と接触する表面である。
 前記親水性高分子の存在率Bが35質量%以上とすることにより十分な血液適合性が得られる。また、50質量%以下であることにより、プライミング後のエアー残量の低減化を図ることができる。
 前記親水性高分子の存在率Bは、39質量%以上50質量%以下が好ましく、40質量%以上50質量%以下がより好ましい。
 前記親水性高分子の存在率Bの測定方法としては、例えば、X線光量子スペクトル(X-ray photoelectron spectrosopy:XPS)による測定結果を用いた方法が挙げられる。
 すなわち、中空糸膜の内側の表面をXPSにより測定し、ポリスルホン系樹脂と親水性高分子にそれぞれ特有な原子のピーク強度から当該表面における各原子の数の比を求め、それに基づいて得られる両化合物の質量比率から上記の存在率を算出することができる。
 具体的には、親水性高分子としてポリビニルピロリドンを用いた場合には、中空糸膜の内側の表面部での窒素原子数(ポリビニルピロリドン由来)と硫黄原子数(ポリスルホン系樹脂由来)とから求められる。
 例えば、ポリスルホン系樹脂が上記(1)式で表わされる構造単位からなり、親水性高分子としてポリビニルピロリドンを用いた場合、下記式(I)により、中空糸膜の内表面におけるポリビニルピロリドンの存在率(質量%)を求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、前記式(I)中、111はポリビニルピロリドンの繰り返し単位の式量であり、442はポリスルホンの繰り返し単位の式量である。
(脂溶性ビタミン)
 本実施形態の血液処理用中空糸膜に含まれる脂溶性ビタミンとは、一般に、水に溶けにくく、アルコールや油脂に溶けるビタミンである。
 前記脂溶性ビタミンは、以下に限定されるものではないが、例えば、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンK及びユビキノン等が挙げられ、特にビタミンEが好ましい。
 前記ビタミンEとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、α-トコフェロール、α-酢酸トコフェロール、α-ニコチン酸トコフェロール、β-トコフェロール、γ-トコフェロール、δ-トコフェロール等が挙げられる。特に、α-トコフェロールは、生体内抗酸化作用、生体膜安定化作用、血小板凝集抑制作用等の種々の生理作用を有するため、好ましく用いられる。
 前記脂溶性ビタミンは、長期透析患者で顕在化する酸化ストレスを緩和する役割、具体的には、酸化ストレスの原因物質である過酸化物の消去や、生体の抗酸化効果を回復する役割を担う。
 さらに、本実施形態の血液処理用中空糸膜及びこれを備える中空糸膜型血液処理装置は、中空糸膜表面における脂溶性ビタミン及びその他の成分(親水性高分子及びポリスルホン系樹脂)がそれぞれ後述する特定の条件を満たすようにして含まれることにより、後述するようにリークテストにおけるリーク誤検知の予防や透過性能の安定性向上等という、効果が得られる。
 本実施形態の血液処理用中空糸膜においては、中空糸膜の全表面に脂溶性ビタミンが存在することで、これらの効果が発現されるものと考えられる。ここで「全表面」とは、血液と直接接する中空糸膜の内表面のみではなく、外表面や膜厚部の多孔質部分の孔内の表面も含む。血液成分のうち血球は内表面のみとしか接しないが、蛋白等の液性成分や活性酸素等の過酸化物質は、拡散により膜厚部を行き来するため、多孔質部分や外表面に至る全ての膜表面が抗酸化作用に寄与する。さらにプロセス液(例えばリーク検査時の湿潤剤、保存液、透析液等)や、ドライ製品であれば包装袋内の気体は外表面を含む全ての表面と接触している。このため、全表面に存在する脂溶性ビタミンの総量が問題となる。言い換えれば、膜基材に埋没して液体と接触しえない脂溶性ビタミンは、本実施形態で定義する「中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミンの存在量」の対象外である。
 本実施形態の血液処理用中空糸膜においては、全表面(多孔質からなる膜厚部や外表面を含む)に存在する脂溶性ビタミンの量を定義するために、あえて中空糸膜の質量あたりの脂溶性ビタミン量を規定している。
 仮に、脂溶性ビタミンの量を、膜面積(一般的に内表面積を指す)を基準にして定義すると、同じ膜面積でも膜厚が異なれば全表面積が大きく異なり、脂溶性ビタミンの総量が大きく変わるため、所定の効果を確実に得るための脂溶性ビタミンの膜面積あたりの量を規定するのは困難である。
 一方、本実施形態のようなポリスルホン系樹脂からなる血液処理用中空糸膜の開孔度合いは、膜厚が変わってもほぼ一定であるので、体積や質量を基準とすることで、優れた効果が得られる存在量の範囲を規定することができる。
 そこで、本実施形態の血液処理用中空糸膜においては、測定の再現性を重視して、血液処理用中空糸膜の質量を基準として、血液処理用中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミンの存在量を規定する。
 本実施形態の血液処理用中空糸膜においては、脂溶性ビタミンの前記血液処理用中空糸膜全表面における存在量が、前記中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下である。
 脂溶性ビタミンの前記血液処理用中空糸膜全表面における存在量が、前記中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下であることにより、優れた血液適合性が得られる。
 脂溶性ビタミンの前記血液処理用中空糸膜全表面における存在量は、前記中空糸膜1gあたり1.5mg以上18mg以下が好ましく、1.5mg以上15mg以下がより好ましい。
 なお、本明細書においては、これを「中空糸膜全表面における脂溶性ビタミンの存在量」と記載する場合がある。
<中空糸膜全表面における脂溶性ビタミンの存在量の測定方法>
 本実施形態の血液処理用中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミンの存在量は、中空糸膜型血液処理装置の中空内部を、アルコール水溶液や界面活性剤の水溶液等を通液して中空糸膜内表面の脂溶性ビタミンを抽出した後、液体クロマトグラフィーで定量することで評価できる。
 この際、血液処理用中空糸膜の表面に存在する全ての脂溶性ビタミンを抽出する必要があり、抽出溶媒の脂溶性ビタミン溶解能力は十分に高い必要がある。一方で膜基材を膨潤させてしまうと膜基材に埋没していた脂溶性ビタミンをも抽出してしまう可能性がある。このため、膜基材を膨潤させる能力を有さず、脂溶性ビタミンを十分に溶解させる能力を有する界面活性剤水溶液を抽出溶媒として用いるのが望ましい。
 血液処理用中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミンの存在量の具体的な測定方法の例を下記に示す。
 なお、血液処理用中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミンの存在量の測定方法は、下記の例に限定されるものではなく、上記目的を満たす範囲で採取量、抽出溶液の濃度や量、温度、時間、通液流量、測定装置等、適宜調整することができる。
 先ず、中空糸膜型血液処理装置を分解し、血液処理用中空糸膜を採取し、水洗した後、乾燥処理を施す。
 続いて、乾燥後の血液処理用中空糸膜4gをガラス瓶に秤取し、界面活性剤の水溶液として、例えば1質量%のポリエチレングリコール-t-オクチルエーテル水溶液を80mL加え、室温で60分間、超音波振動を加えながら脂溶性ビタミンの抽出を行う。定量操作は液体クロマトグラフ法により行い、脂溶性ビタミン標準溶液のピーク面積から得た検量線を用いて、抽出液の脂溶性ビタミン量を求める。液体クロマトグラフ法による定量方法の一例:高速液体クロマトグラフ装置(ポンプ:日本分光PU-1580、検出器:島津RID-6A、オートインジェクター:島津SIL-6B、データ処理:東ソーGPC-8020、カラムオーブン:GL Sciences556)に、カラム(Shodex Asahipak社製ODP-506E packed column for H PLC)を取り付け、カラム温度40℃ において、移動相である高速液体クロマトグラフィー用メタノールを、例えば流量1mL/minで通液し、紫外部の吸収ピークの面積から脂溶性ビタミン濃度を求める。この濃度から、抽出効率を100%として、血液処理用中空糸膜に含有される全表面の脂溶性ビタミンの質量(mg/g)を求める。なお、放射線照射により、脂溶性ビタミンは一部失活する。本実施形態の中空糸膜型血液処理装置を構成する血液処理用中空糸膜の表面に存在する脂溶性ビタミン量とは、放射線照射により失活したものを含める。
〔血液処理用中空糸膜の特性〕
 (中空糸膜型血液処理装置を構成する中空糸膜の血液適合性)
 従来から、中空糸膜型血液処理装置の血液適合性は、順次改良が進められているが、抗凝固剤の併用が必須であったり、長期の繰り返し使用により様々な合併症を併発したりするなど、未だに改良の余地がある。
 従来技術として、脂溶性ビタミンを含有しない親水性高分子を含むポリスルホン中空糸膜を、「湿潤保護剤」として例示されるグリセリン水溶液で覆い、さらに電子線滅菌を行って得られた膜の血液適合性を、後述する実施例中に示す〔乳酸脱水素(LDH)活性の測定〕により評価したところ、血液適合性にはまだ改良の余地があることが分かった(特許文献3(特開2008-93228号公報)参照。後述する比較例10にて詳述する。)。
 なお、以下血液適合性について、本発明者らが開発したより厳しい試験方法で識別できる「改良の余地がある」レベルを「不十分」と表現するが、これはより高いレベルを目指したためである。
 前記特許文献3においては、多価アルコール水溶液は放射線滅菌時に生じるラジカル種を捕捉する能力があり、そのために血液適合性を担う膜表面の親水性高分子のラジカル種による劣化(解重合や過度の架橋)を抑制すると記載されている。
 しかしながら、血液適合性が不十分であるということは、グリセリン水溶液では、放射線滅菌時に生じる大量のラジカル種を捕捉する能力が不足していた可能性がある。
 このため、より高いラジカル種捕捉能を求めて、同じく特許文献3に例示されているビタミンEを、中空糸膜表面の微細孔を閉塞しない程度に中空糸膜に付与して、さらに電子線滅菌を行ったところ、やはり十分な血液適合性が得られなかった。
 ビタミンEの付着量は、特許文献3で「湿潤保護剤」として要求されている60~400%よりも低い数値ではあったものの、後述する塩化第二鉄水溶液反応により、滅菌後においても、中空糸膜に残留するビタミンE量は十分に確保されていた。従って十分なラジカル種捕捉能を有しており、血液適合性の不足の原因がラジカル種捕捉能の不足にあったとは考えられない。
 本発明者らはさらに、親水性高分子の変性によると推測される血液適合性の低下をその存在量の増加で補償できないかと考え、次の実験を行った。
 第一に、中空糸膜を製膜する際に紡糸原液のPVP(ポリビニルピロリドン:親水性高分子)濃度を上げることにより中空糸膜内表面のPVP濃度を増加させた。得られたドライタイプの中空糸膜型血液処理装置の血液適合性は未だ十分でなく、中空糸膜からの溶出物が増大するばかりか、中空糸膜基材の相対的なPSf組成の減少により、中空糸膜強度の減少を招き、使用時の中空糸膜リーク耐性に不安なものとなった(後述する比較例6にて詳述する)。
 第二に、脂溶性ビタミンを含有しない中空糸膜型血液処理装置にPVP水溶液を通液し、次いで乾燥及び放射線滅菌を施した。この方法では、PVPを過剰に付与させれば血液適合性を満足できたものの、使用前のプライミング(水を通液して膜をぬらすとともに中空内の気体を除去する操作)を行ってもエアーが除去しきれず、血液処理装置としては用いることができなかった(後述する比較例7にて詳述する。)。
 このように、従来技術ないし従来技術に創意工夫をこらしても課題である血液適合性とプライミング性を満足する中空糸膜型血液処理装置は容易には得られなかった。
 本発明者らはさらに研究を進めた結果、驚くべきことに、脂溶性ビタミンを含有する中空糸膜を、前記脂溶性ビタミンを含有しない中空糸膜において血液適合性確保のために要求される量よりもずっと少ない量の親水性高分子で中空糸膜の内表面を覆って放射線滅菌を施した中空糸膜型血液処理装置は、良好な血液適合性とプライミング性、十分な膜強度を両立することを見出した。
 本実施形態の中空糸膜型血液処理装置及び血液処理用中空糸膜においては、上述したように、血液処理用中空糸膜の全表面における前記脂溶性ビタミンの存在量が、中空糸膜1g当たり0.5mg以上25mg以下である。
 この条件の下、親水性高分子の含有率Aを3質量%以上10質量%以下とし、かつ親水性高分子の存在率Bを35質量%以上50質量%以下とする。
 脂溶性ビタミンの中空糸膜全表面における存在量が、中空糸膜1gあたり0.5mg以上であると、親水性高分子を十分に血液接触側に偏在させることができ、良好な血液適合性が得られる。
 よって、脂溶性ビタミンの中空糸膜表面における存在量は0.5mg以上であるものとし、好ましくは1.0mg以上、より好ましくは1.5mg以上である。
 また、脂溶性ビタミンの中空糸膜全表面における存在量が、中空糸膜1gあたり25mg以下とすることにより、脂溶性ビタミン自身の疎水性の影響を抑制でき、抗血栓性が実用上十分に得られ、血液と接触させたときに中空糸内で血液が凝固する、いわゆる残血の発生を防止することができる。
 よって脂溶性ビタミンの中空糸膜全表面における存在量の上限値は25mg以下、好ましくは18mg以下、より好ましくは15mg以下である。
 本実施形態の中空糸膜型血液処理装置を構成する、上述したように特定量の脂溶性ビタミンを含有する本実施形態の血液処理用中空糸膜の内表面を、上述したような特定量の親水性高分子で覆って、さらに放射線滅菌を施すことによって高い血液適合性を発現するメカニズムは以下のように考えられる。
 図2に示すように、ポリスルホンと親水性高分子とのブレンド膜においては、表面の状態が、疎水性のポリスルホン高分子の膜基材41に、親水性高分子42が突き出すように存在した状態となっている。
 親水性高分子42は、血液中で水和し、血液適合性の保持に不可欠な散漫層を形成する。このときの親水性高分子42の散漫層は、厚み43を有する。
 ところで、中空糸膜全体を水で充填したウェットタイプの中空糸膜型血液処理装置においては、放射線滅菌を行っても親水性高分子の変性は軽微であり、ほぼ 図2の状態を保持することが知られている。すなわち、血液中で水和し、血液適合性の保持に不可欠な散漫層を形成する親水性高分子の厚み43は十分に確保される。
 次に、中空糸膜表面が乾燥したドライタイプの中空糸膜型血液処理装置を放射線滅菌した状態のモデル図を図3に示す。
 図3中の親水性高分子51は、放射線滅菌により発生したラジカル種等の作用により解重合等の変性を受けている。
 この結果、血液中での散漫層を形成する親水性高分子51の厚み52が、図2に示した親水性高分子42の状態よりも減少し、十分な血液適合性を発揮することが出来ない。
 図2に示した、親水性高分子42が突き出した状態の、ポリスルホンと親水性高分子とのブレンド膜に対し、親水性高分子をさらに溶液として付与し、溶媒を乾燥除去して、親水性高分子をさらに追加して固定した場合のモデル図を図4に示す。
 追加の親水性高分子62は、製膜時から存在する親水性高分子42と同様に、膜基材41に接している。この状態で放射線滅菌を施した場合のモデル図を図5に示す。
 元から存在する親水性高分子42と、追加の親水性高分子62は、等しく解重合等の変性を受け、それぞれ親水性高分子71、追加の親水性高分子72となり、結果として血液中での散漫層の厚み73が減少してしまい、十分な血液適合性を発揮することができない。
 一方、図2に示した、親水性高分子42が突き出した状態の、ポリスルホンと親水性高分子とのブレンド膜に対し、脂溶性ビタミンと親水性高分子との溶液を付与した後、溶媒を乾燥除去することによって、脂溶性ビタミンと追加の親水性高分子を固定した場合のモデル図を図6に示す。
 脂溶性ビタミンと親水性高分子を共溶解しつつ、中空糸膜基材や、もともと存在している親水性高分子42に影響を与えない溶媒としては、アルコール水溶液が好ましく用いられる。
 前記溶媒の乾燥過程でアルコールが先に揮発して、脂溶性ビタミン81が分離し、疎水性の強いポリスルホン基材表面41を覆う。
 その結果、疎水性の強い脂溶性ビタミン81と反発する追加の親水性高分子83は、元から存在する親水性高分子42上における、脂溶性ビタミン81が付着した膜表面側とは反対側、すなわち、最終的に得られる中空糸膜型血液処理装置における血液接触側に移動し、水分の乾燥除去によりその場で固定化される。
 なお、元から存在する親水性高分子42も脂溶性ビタミン81との反発により、より血液接触側に伸張していると考えられる。
 この状態で放射線滅菌を施した場合のモデル図を図7に示す。
 元から存在する親水性高分子42と追加の親水高分子83は、等しく解重合等の変性を受けるが(それぞれ91、92)、追加された親水性高分子92が、血液接触側に位置するため、結果として血液中での散漫層の厚み93がウェットタイプの中空糸膜型血液処理装置と同等程度に保持され、十分な血液適合性を発揮することができる。
 また、使用開始初期での濡れ性が高まる結果、血液への親和性の改善を図ることができる。
 なお、追加の親水性高分子83は元から存在する親水性高分子42と絡み合うことにより膜に固定される。
 このため、元から存在する親水性高分子42がある一定量以上存在しないと固定化が十分に行われず、本発明の効果が得られない。このため、元から存在する親水性高分子42の量を反映する中空糸膜全体の親水性高分子の含有率Aは、3質量%以上が必要であり、これにより親水性高分子の固定化が十分に行われる。一方で含有率Aの上限は10質量%以下である。含有率Aを10質量%以下とすることにより、中空糸膜において実用上十分な引張強度及びタフネスが得られる。タフネスについては後述する。
 中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在は、血液適合性を高めるために必須である。
 血液適合性としては様々なパラメーターが知られているが、実施例に詳述する乳酸脱水素酵素活性(LDH)の測定値によっても表すことができる。
 本指標は血小板の付着量の代用指数であるが、実際の臨床使用例ではヘパリン等の抗凝固剤の使用量により望ましい測定値が異なる。測定値が300ポイントの中空糸膜も現実の臨床で用いられているが、より高い血液適合性を目指す本発明の目的からは、測定値が100以下を実現することを目標とする。さらに50以下であればなお高い血液適合性を実現可能であり、10以下であればさらに好ましい。
 本実施形態の血液処理用中空糸膜の内表面におけるポリスルホン系樹脂と親水性高分子との全質量に対する親水性高分子の質量の割合である親水性高分子の存在率Bは35質量%以上50質量%以下である。この存在率Bが35質量%以上であると実用上十分な血液適合性が得られる。39質量%以上あれば好ましく、40質量%以上であればより好ましい。
 一方で存在率Bの上限は50質量%である。存在率Bを50質量%以下とすることにより、中空糸膜型血液処理装置のプライミング後におけるエアー残量を十分に低減化することができる。
 エアー残量が数mL程度では実用上問題が無いが、5mLを超えると血液チャンバーを超えて患者の体内にエアーを送り込んでしまう危険がある。従って、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bは、35質量%以上50質量%以下であるものとし、好ましくは39質量%以上50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以上50質量%以下である。なお、エアー残量の具体的な評価方法は実施例にて詳述する。
(中空糸膜型血液処理装置のリーク特性)
 本実施形態の中空糸膜型血液処理装置のリーク特性を評価するために適用できるリークテスト方法としては、例えば、水等の生体に無害な液体を中空糸膜にコートする工程と、コート後の中空糸膜の気体の透過性を測定するリークテスト工程とを有する方法が挙げられる。
 以下このリークテスト方法について工程ごとに説明する。
<中空糸膜にコートする工程>
 中空糸膜にコートする液体は、例えば、水及び水系溶液といった中空糸膜や脂溶性ビタミンを溶解せず、生体にとって無害であって、かつ、中空糸膜への濡れ性が高い親水性の液体(コート液)であることが好ましい。これらの液体は、リークテスト後に、中空糸膜を乾燥させることによって除去するが、多少残存したとしても、中空糸膜を使用前に生理食塩液等で洗浄することによって容易に除去できる。
 上述のコート溶液を、中空糸膜に、中空糸膜の内部表面近傍に形成された緻密層を含めてコートする方法としては、例えば、上記コート溶液を、図1に示す中空糸膜型血液処理装置を構成する中空糸膜1の内側(第一の流路1a)に通液する方法を採用できる。この方法により、中空糸膜1の少なくとも内表面に、コート溶液が接触する。余剰な溶液は、気体等でフラッシュ(吹き飛ばし)したり、遠心力をかけて脱液したりすることにより除去できる。このような方法によって上述のコート溶液を中空糸膜に含浸させることにより、中空糸膜の気体透過性を大幅に低下させることができ、後述するリークテスト工程においてピンホールの有無を判別し易い状態となる。
<気体の透過性を測定するリークテスト工程>
 上述したように、中空糸膜に、中空糸膜の内部表面近傍に形成された緻密層を含めてコート溶液をコートした後、リークテストを行う。
 リークテストでは、中空糸膜のピンホールの有無を判別する。
 例えば、中空糸膜に気体の圧力を加えて、中空糸膜を透過する気体の速度を計測し、それに基づいてピンホールの有無を判定する方法が例示できる。
 より具体的には、図1に示す中空糸膜型血液処理装置において、中空糸膜1の内部(第一の流路1a)に、一定の空気圧をかけてから加圧を止めて開口部を閉じ、中空糸膜1の内部の圧力降下を測定して、ピンホールの有無を調べる。圧力降下が通常の程度を超えて生じた場合は、ピンホールが存在しており、リークが発生していると判定できる。
 ところが、従来公知の中空糸膜においては、気体の透過性が高い場合には、上述のコートを行ったとしても、中空糸膜の内部表面が十分にコートされていなかったりして圧力降下が生じ、これによってリーク誤検知が引き起こされる。つまり、均一にコート層を形成する目的のエアフラッシュの圧力によって、微細孔を塞ぐはずの水が透過してしまって水膜を形成できなかったり、あるいは微細孔が大きすぎてリーク検査のための気体圧力に抗しきれず、水膜を維持できなかったりして圧力降下を生じるおそれがある。
そのため、従来公知の中空糸膜においては、気体の透過性が高い中空糸膜に対して正確なリークテストを行うことが困難であった。
 これに対し、上述した本実施形態の血液処理用中空糸膜によれば、中空糸膜の表面における脂溶性ビタミンの存在量が中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下であって、中空糸膜の内表面におけるポリスルホン系樹脂と親水性高分子との全質量に対する親水性高分子の質量の割合である、親水性高分子の存在率Bが35質量%以上50質量%以下であることにより、中空糸膜の内表面がコート溶液の濡れ性が優れており、中空糸膜の気体透過性が十分に低下している。これにより、リーク誤検知を低減化できる。
 ところで、脂溶性ビタミンは疎水性が高いことから、一般的には、中空糸膜の膜表面に存在するとむしろ濡れ性が低下してリーク誤検知率が増大してしまうと予想されるため、通常であれば、上述したようなリーク誤検知を少なくする効果は得られないと考えられる。これに対し、本実施形態の血液処理用中空糸膜及びこれを用いた中空糸膜型血液処理装置により上記のような、中空糸膜の内表面における気体透過性が十分に低下するという効果が得られる要因は、下記のように推定される。
 まず、図8にポリスルホン系樹脂151の基材と親水性高分子152のみからなる中空糸膜の膜表面近傍のモデル図を示す。
 ポリスルホン系樹脂151は元来疎水性の高い表面を有するが、水湿潤下では表面に水和した親水性高分子152が存在することにより濡れやすくなり、微細孔を塞ぐ水膜を表面に形成できるようになる。
 このとき、親水性高分子152は十分に伸張した状態となることにより最もその効果を発揮するが、ポリスルホン系樹脂151の基材の細孔径が大きく透過性が高い場合には、水膜の保持が十分でない。
 一方、本実施形態の血液処理用中空糸膜においては、図6を用いて説明したように、親水性高分子42が立ち上がり、かつ後から添加した親水性高分子83によって密度の高い状態にある。その結果、中空糸膜の膜表面の水濡れ性の増加や、微細孔の実質的な孔径の縮小がもたらされる。
 このように、ある一定以上の脂溶性ビタミンと親水性高分子とが共存することによって、実用に足る十分に低いリーク誤検知率が達成される。
 以上は、中空糸膜の表面における脂溶性ビタミンの存在量が好適な範囲(中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下)である場合のモデルである。
 これに対し、脂溶性ビタミンの存在量が過剰で、親水性高分子を押しのけて微細孔の表面に露出するほどになった場合、中空糸膜表面の疎水性が一挙に増大して急激に濡れ性が低下する。これは、リーク誤検知率の急激な増加という結果をもたらす。
 なお、本実施形態の血液処理用中空糸膜における脂溶性ビタミン存在量の上限値は、上述したリーク誤検知率の観点から決定される好適値と、血液適合性の観点から決定される好適値とが略同一である。これは、脂溶性ビタミンが、当初から存在する親水性高分子及び後から添加する親水性高分子によって十分にマスクされる量に抑えることにより、中空糸膜の内表面への水膜の形成されやすさを確実に確保でき、たんぱく質及び血球の吸着されやすさが実現できるためである。
 一方で、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bと中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミンの存在量だけを規定しても、リークテストの結果を十分に安定させることは困難である。
 これは、中空糸膜全体の親水性高分子の存在割合の偏りにより中空糸膜の収縮率に差が出た場合には、中空糸膜表面の構造が変化する場合があるためであると推定される。
 そこで、中空糸膜内表面と中空糸膜全体における、親水性高分子及びポリスルホン酸系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合である親水性高分子の含有率Aを3質量%以上10質量%以下に調節し、さらには、中空糸膜全体における親水性高分子の含有率Aに対する、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bの比を、8.0以上50以下とした場合に、リークテストの結果が極めて安定することを見出した。
 つまり、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bの条件に加えて、これらの条件を組み合わせて満たすことにより、一層リーク誤検知を少なくして再現性の良い結果が得られるようになる。これらの条件を満たす場合、中空糸膜(あるいは中空糸膜の緻密層)の内部の表面状態(具体的には、ポリスルホン系樹脂と親水性高分子の存在状態の斑、孔径斑や厚み斑等)が、コート溶液によってマスクされ易い状態となるためであると推察される。
 なお、リーク誤検知が発生する程度は、リーク誤検知の発生率(リーク誤検知率)によって評価することができ、リーク誤検知率は、例えば、下記の方法によって算出することができる。
 すなわち、複数の中空糸膜型血液処理装置に対して、上述のリークテスト方法を行い、それらのうちでピンホール有りと判断された本数を算出する。その後、ピンホール有りと判断されたものに対し、再度、上記のリークテスト方法を実施する。この場合、一回目にピンホール有りと判断されたにもかかわらず、二回目にはピンホール無しと判断された場合がリーク誤検知となる。したがって、一回目にピンホール有りと判断されたサンプルの数に対する、リーク誤検知を生じたサンプルの数の割合が、リーク誤検知率となり、この数値が大きいほどリーク誤検知が生じ易いことを意味する。
(中空糸膜の過酷環境下における透過性能の安定性)
 過酷環境下における透過性能の安定性、すなわち過酷環境下での保管による透過性能の劣化に対抗する安定性(以下、単に、安定性と記載する場合がある。)は、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bと中空糸膜の表面に存在する脂溶性ビタミン量とに影響を受ける。
 具体的には、中空糸膜表面の脂溶性ビタミンの存在量を中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下にした上で、親水性高分子の存在率Bが35質量%未満になると、前記安定性が低下する。
 過酷環境下での保管による親水性高分子の酸化劣化(解重合)により透過性能の変化、具体的には過度な低下ないしは増大が認められ、常識的に考えれば、前記安定性を増すためには親水性高分子の分率を下げるべきである。しかしながら前記安定性の向上を図るためには、前述したように中空糸膜表面の脂溶性ビタミンの存在量を中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下にした上で、35質量%以上の親水性高分子が必要である。脂溶性ビタミンが存在していても親水性高分子の酸化劣化は一部進行してしまうため、ある一定量以上の初期存在量が必要なためである。
 さらに脂溶性ビタミンの存在は高温雰囲気下での長期保管によって生じる親水性高分子の酸化劣化を抑制し、結果として透水性能の変化を予防することにも寄与する。
 加えて、親水性高分子の含有量Aもまた前記安定性に影響を与える。本実施形態の中空糸膜の骨格はポリスルホン系樹脂と親水性高分子の複合体を構成要素としているが、耐熱性の高いポリスルホン系樹脂と異なり、吸湿した親水性高分子の耐熱性は低い。このため含有量Aが高いと過酷環境下において膜構造が変形を受けて透過性能が劣化する可能性がある。これを防ぐために含有率Aは10質量%以下とする。
 ここで、透水性能の安定性は、一定期間の加熱によるモデル試験前後の血液処理装置の透水量、具体的には、限外ろ過率(UFR)の変化率で判断できる。この限外ろ過率の変化率が±10%以内であれば、優れた安定性を有すると見なせるが、それ以上の変化率である場合、臨床上許容し難い溶質除去性能の変化を生じる可能性がある。この観点から、優れた安定性を有する中空糸膜は、高温雰囲気下での長期保管を経ても、所望の透過性能を維持することができる。
 よって、中空糸膜の透過性能の経時安定性、過酷環境下での保管による透過性能安定性のために、中空糸膜表面の脂溶性ビタミン存在量は中空糸膜1gあたり0.5mg以上であることが必要であり、好ましくは1.0mg以上、より好ましくは1.5mg以上である。さらには親水性高分子の存在率Bが35質量%以上とする。
(プライミングにおけるエアー残量)
 一般に血液処理用中空糸膜を内包する乾燥状態の中空糸膜型血液処理装置を使用前に生理食塩水などを通液して膜表面を湿潤状態にする、プライミング操作において、中空部のエアーが抜けないトラブルが発生する可能性がある。
 残存するエアー量、すなわちエアー残量が数mL程度では実用上問題が無いが、5mLを超えると血液チャンバーを超えて患者の体内にエアーを送り込んでしまう危険がある。これは中空糸膜の水濡れ性不良によるものであり、常識的に考えれば中空糸膜の内表面の親水性高分子の存在率Bを増加させることにより水濡れ性の向上効果が得られると考えられる。
 しかしながら、本実施形態の脂溶性ビタミンを含有する中空糸膜においては、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bが50質量%を超えるとプライミング時のエアー残量が急激に増大する。これは必ずしも明らかになっていないが、過剰な親水性高分子が膜状となって中空糸膜の中空部をふさぎ、低圧力や低流速下では、ふさがれた当該中空糸膜にプライミング液が流れなくなってしまい、エアー溜りが生じるためと考えられる。
 従って、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率は、35質量%以上50質量%以下であるものとし、好ましくは39質量%以上50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以上50質量%以下である。なお、エアー残量の具体的な評価方法は実施例にて詳述する。
(中空糸膜からの溶出)
 中空糸膜を使用するに当たり、血液への中空糸膜からの溶出は、中空糸膜を使用する際に生体に悪影響を与えるおそれがある。
 水系媒体である血液への溶出はそのほとんどが親水性高分子の量に由来する。このため、中空糸膜全体の親水性高分子の含有率Aや内表面における親水性高分子の存在率Bを低く抑える必要がある。
 一方で特に前記親水性高分子の含有率Aは低すぎると、後コーティングにより追加される親水性高分子の固定が阻害されるため、前記親水性高分子の含有率Aは、ある一定量以上の値が必要である。
 また、親水性高分子は滅菌時の放射線照射により架橋されて、血液への中空糸膜からの溶出が抑えられる反面、放射線、あるいは放射線により生じたラジカル種による解重合を受けて溶出が促進される可能性もある。
 一方、脂溶性ビタミンを混合させることにより、前記親水性高分子の放射線による解重合を抑制する効果があるため、これを適正な量で用いることが必要である。
 これらの観点から、中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミン量は膜1gあたり0.5g以上25mg以下とし、中空糸膜全体の親水性高分子の含有率Aは3質量%以上10質量%以下とし、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bは50質量%以下とする。
 なお、中空糸膜の溶出は例えば、以下の方法により評価できる。
 すなわち、プライミングを行った中空糸膜型血液処理装置を解体して取り出した中空糸膜を70℃の純水に浸漬し、1時間抽出し、抽出液の350~220nmのUVスペクトルの最大吸収を示す吸光度をもって溶出物の量の代用指数とすることができる。
(中空糸膜のタフネス)
 中空糸膜は使用に際し、容器に収納されてモジュール形態で用いられるが、機械的強度が十分でないとモジュール製造、あるいは取り扱いの際に膜の破壊が生じる危険性がある。
 機械的強度は引っ張り試験から得られるタフネスで表すことができる。具体的には、中空糸膜1本あたり1000gf・%のタフネスがあれば実用上十分である。
 なお、本明細書中におけるタフネスとは、破断強力(gf)と伸度(%)とを掛け合わせたものであり、測定方法については実施例の分析方法にて詳しく説明する。
 中空糸膜の強度はポリスルホン系樹脂(PSf)が担っており、共存する親水性高分子は強度の観点からは、多く含有することは好ましくなく、過剰な親水性高分子分率は膜強度の急激な低下の原因となる。このため中空糸膜全体における親水性高分子の含有率Aは10質量%以下であることが必要であり、好ましく9質量%以下、より好ましくは8質量%以下である。
(血液処理用中空糸膜の、硝酸イオンの含有量)
 本実施形態の血液処理用中空糸膜は、1ppm以上8ppm以下の硝酸イオンを含有することが好ましい。
 親水性高分子としてポリビニルピロリドン等の窒素原子を含む高分子を用いた場合、ドライ状態で放射線滅菌処理することによって、分離膜内に硝酸イオンが発生し、結果として、血液処理用中空糸膜は、硝酸イオン成分を含有することとなる。
 硝酸イオンの含有量は、窒素原子を含む高分子が多いほど、あるいは放射線照射量が多いほど大きいことは自明である。
 しかしながら本実施形態の血液処理用中空糸膜は、血液処理膜として一般的な放射線滅菌線量である15~50kGyの範囲において、脂溶性ビタミンによる適度な抗酸化作用、さらに、図6に示した親水性高分子と脂溶性ビタミンの適切な配置により、脂溶性ビタミンが存在しない場合と比べて比較的低めに、かつ再現性良く硝酸イオン存在量が制御されている。
 なお、本実施形態の血液処理用中空糸膜においては、硝酸イオンは硝酸の形で存在していると考えられる。
 硝酸が過度に存在すると酸化作用等の、血液処理用中空糸膜の変質を促進するので好ましくない。
 一方で適度な量の硝酸の存在により、血液適合性(実施例におけるLDH)が向上し、プライミング容易性(実施例におけるエアー残量)が向上する。これは、硝酸の存在は親水性高分子の吸湿性を増加させ、親水性の向上をもたらす一方で脂溶性ビタミンのフェノール性水酸基の解離を抑制して疎水性を向上させるためであると考えられる。
 この結果、図6に示すように、親水性高分子と脂溶性ビタミンの親水-疎水反発を増大させて、血液処理用中空糸膜が、より水濡れしやすい状態になり、血液適合性とプライミング容易性が向上する。
 上述したように、親水性高分子の吸湿性を増加させ、親水性の向上をもたらし、かつ脂溶性ビタミンのフェノール性水酸基の解離を抑制して疎水性を向上させるという効果を発揮し、且つ悪影響を及ぼさない硝酸イオン成分の範囲は、その濃度として1ppm以上8ppm以下であることが好ましく、2ppm以上6ppm以下であることがより好ましい。
 この範囲は上述したように、本実施形態の、親水性高分子とポリスルホン系樹脂と脂溶性ビタミンとを含む血液処理用中空糸膜であって、中空糸膜全体における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の含有率Aが3質量%以上10質量%以下であり、中空糸膜の内部表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の存在率Bが35質量%以上50質量%以下であり、中空糸膜の全ての表面における脂溶性ビタミンの存在量が中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下であることにより保証される。
 本実施形態において、硝酸イオンの含有率は、以下の実施例に記載する方法により測定することができる。
〔血液処理用中空糸膜、中空糸膜型血液処理装置の製造方法〕
 本実施形態の血液処理用中空糸膜、中空糸膜型血液処理装置の製造方法について説明する。
 (血液処理用中空糸膜の製造工程)
 血液処理用中空糸膜は、図9のフローチャートに示すように、紡糸原液調製工程、内部凝固液調製工程、紡糸工程、凝固工程、水洗工程、乾燥工程、巻取工程、及び製束・切断工程を経て製造できる。
 これらの各工程については、図10を参照しながら詳細に説明する。
(紡糸原液調製工程)
 紡糸原液調製工程では、ポリスルホン系樹脂と親水性高分子とを溶媒で溶解し、紡糸原液231を調製する。親水性高分子としては、分子量が300,000以上のものを用いることが好ましく、850,000以上のものを用いることがより好ましい。親水性高分子の中でも、ポリビニルピロリドンを用いることが特に好ましい。溶媒としては、ジメチルアセトアミド(DMAC)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等が挙げられる。
 紡糸原液に親水性高分子を添加する場合、親水性高分子が、分子量300,0000以上であるときは、親水性高分子の量はポリスルホン系樹脂に対する混和率として10質量%~30質量%とすることが好ましく、14質量%~27質量%とすることがより好ましく、15質量%~26質量%とすることがさらに好ましく、16質量%~25質量%とすることが特に好ましい。
 (内部凝固液調製工程)
 内部凝固液調製工程では、ポリスルホン系樹脂の溶媒と、非溶媒の混合物を調整して内部凝固液232を調製する。溶媒としてはDMAC、NMP、DMSOなどが、非溶媒としては水やアルコール等があげられる。上述した紡糸原液の組成や凝固条件などを適切に調整することによっても、親水性高分子の存在率Bが特定範囲に制限された本実施形態の中空糸膜を得ることができる。
 (紡糸工程)
 紡糸工程では、図10に示すように、2重の管構造を有する環状スリット口金233の外側の管から上記紡糸原液を吐出すると同時に、内部凝固液を内側の管から吐出して紡糸する。押し出された紡糸原液を、例えば、空気中において、5cmから1mの距離を走行させた後、凝固浴234に浸漬する。
 押し出された紡糸原液は、凝固浴234に浸漬される前に、充分に凝固していることが好ましい。なお、所望の膜厚及び内径を有する中空糸膜を得るには、紡糸原液231及び内部凝固液232の吐出量を適宜調製すればよい。
 (凝固工程)
 環状スリット口金233より押し出された紡糸原液を凝固浴234中に浸漬する。
 押し出された紡糸原液をより充分に凝固するとともに、内部凝固液を充分に溶出させる観点から、凝固浴には、40℃~70℃の水を用いるとよい。押し出された紡糸原液の浸漬速度は10cm/分~100cm/分であることが好ましい。
 (水洗、乾燥、巻取工程)
 凝固浴へ浸漬した後の中空糸膜230を、必要に応じて水洗浴235中で洗浄した後、例えば、内部の温度が100℃~180℃に設定された乾燥機236内で乾燥し、巻取ローラ237にて巻取りを行う。中空糸膜の中空構造は、凝固工程や水洗工程において、水等により内部凝固液のみが溶出されることによって形成される。こうして得られた中空糸膜230は、未洗浄の残溶剤を除去するためにさらに温水等で洗浄してもよく、必要に応じてグリセリン等の孔径保持剤を付着させて乾燥することもできる。
 (製束、切断工程)
 巻取工程後、得られた中空糸膜の束を切断する。このようにして複数の中空糸膜からなる中空糸膜束238を製造することができる。
 本実施形態の血液処理用中空糸膜は、上述したように、公知の乾湿式製膜技術を利用することにより製造できる。
 前記紡糸原液の調製工程においては、親水性高分子の含有率Aを3質量%以上10質量%以下に調整するためにポリスルホン系高分子と親水性高分子の仕込み量を調整する。
 紡糸原液における共通溶媒としては、上記の他、スルホラン、ジオキサン等の溶媒、あるいは上記溶媒を2種類以上混合した溶媒等が挙げられる。なお、目的とする中空糸膜の孔径制御のため、紡糸原液には水等の添加物を加えてもよい。
 中空糸膜を製膜する工程においては、前記2重の管構造を有する環状スリット口金233としてチューブインオリフィス型の紡糸口金を用い、紡糸口金のオリフィスから紡糸原液を、該紡糸原液を凝固させるための中空内液と同時に、チューブから空中に吐出させる。 中空内液としては、水、又は水を主体とした凝固液が使用でき、目的とする中空糸膜の透過性能に応じてその組成等を決定すればよい。一般的には、紡糸原液に使用した溶剤と水との混合溶液が好適に使用される。例えば、0~65質量%のDMAC水溶液などが用いられる。さらに中空内液に親水性高分子を添加して膜表面の親水性高分子の存在量を調整することもできる。
 紡糸口金から中空内液とともに吐出された紡糸原液は、空走部を走行させ、紡糸口金下部に設置した水を主体とする凝固浴234中へ導入、浸漬して凝固を完了させ、上述したように、水洗、乾燥、巻取工程を経て中空糸膜の束を得る。また、洗浄工程後に巻き取りを行い、乾燥処理を行い、中空糸膜束を得てもよい。
(中空糸膜型血液処理装置の製造工程)
 本実施形態の中空糸膜型血液処理装置は、上述した血液処理用中空糸膜の束を被処理液である所定の流体の出入口を有する筒状の容器に挿入し、両束端にポリウレタン等のポッティング剤を注入してポッティング層を形成して両端をシールし、その後、硬化後の余分なポッティング剤を切断除去して端面を開口させ、流体の出入口を持つヘッダーを取り付けることにより製造できる。
 さらにその後、本実施形態の中空糸膜型処理装置においては、親水性高分子の含有率A、親水性高分子の存在率B、脂溶性ビタミンの存在量を所定の範囲に制御するために後述する通液工程を実施し、その後さらに溶媒の乾燥除去工程、放射線滅菌処理工程を実施する。
<通液工程>
 前記中空糸膜の血液流通面に、脂溶性ビタミンと親水性高分子との混合溶液(コーティング液)を通液させ、前記脂溶性ビタミンの、前記中空糸膜の全表面における存在量が、中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下、中空糸膜の内表面における前記親水性高分子の存在率Bが35質量%以上50質量%、中空糸膜全体における前記親水性高分子の含有率Aが3質量%以上10質量%以下となるように制御する。
 コーティング液の付着率を制御する方法としては、混合溶液の濃度を調整する方法、通液して膜に接触させる際の接触時間や注入圧力あるいは温度を変えることにより浸透量を調整する方法、混合溶液を付着させた後にエアブロー等で溶液の脱液率を調整する方法等、適宜選択ないし組み合わせて用いればよい。
 上記方法により脂溶性ビタミンの存在量は特に問題なく制御できる一方で、親水性高分子の固定化はより慎重な条件を要する。即ち、単に親水性高分子溶液をコーティングしただけでは元からあった親水性高分子と追加の親水性高分子の絡み合いが不十分なためか、本発明の効果を奏するに必要な中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bを達成できない。
 本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、以下の方法が有用であることを見出した。
 第一の方法として、脂溶性ビタミンと親水性高分子との混合溶液を通液させる前に100~40%程度のアルコール水溶液等を通液させる。
 第二の方法として、脂溶性ビタミンと親水性高分子との混合溶液として65%以上のアルコール水溶液を用いる。
 第三の方法として、膜と接触させる脂溶性ビタミンと親水性高分子との混合溶液の温度を比較的高温、例えば40~70℃の範囲にする。
 これらの方法はいずれも元からある親水性高分子を膨潤させて、追加される親水性高分子と絡み合いやすくする効果がある。
 以上の方法は単独で採用してもよいし、複数を組み合わせてもよい。
<溶媒の乾燥除去工程>
 前記通液工程で用いた溶液の溶媒を除去する乾燥除去工程においては、エアーや窒素等のガスを通気したり、真空乾燥したりすればよく、特に方法は限定されない。
 また、その際の温度も特に限定されない。
<放射線滅菌処理工程>
 上述した中空糸膜型血液処理装置に対して、放射線を照射し、滅菌処理を施す。
 放射線滅菌法には、電子線、ガンマ線、エックス線等を用いることができるが、いずれを用いてもよい。
 放射線の照射線量は、γ線や電子線の場合は本実施形態においては15~50kGyであるが、20~40kGyの線量範囲で照射することがより好ましい。このような条件下で放射線滅菌することにより、中空糸膜を構成する親水性高分子は部分架橋され、良好な血液適合性を維持したまま親水性高分子の溶出を抑制することができる。
 以下、具体的な実施例と、これとの比較例を挙げて説明するが、本発明は、以下の実施
例に限定されるものではない。
 先ず、実施例に用いた各種測定方法について説明する。
〔中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミン量〕
 中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミンの存在量の具体的な測定方法について述べる。
 中空糸膜型血液処理装置を分解して中空糸膜を採取し、水洗した後、40℃で真空乾燥した。
 乾燥後の中空糸膜4gをガラス瓶に秤取し、1質量%のポリエチレングリコール-t-オクチルエーテル水溶液を80mL加え、室温で60分間、超音波振動を加えながら、脂溶性ビタミンの抽出を行った。
 定量操作は、液体クロマトグラフ法により行い、脂溶性ビタミン標準溶液のピーク面積から得た検量線を用いて、抽出液の脂溶性ビタミン量を求めた。
 すなわち、高速液体クロマトグラフ装置(ポンプ:日本分光PU-1580、検出器:島津RID-6A、オートインジェクター:島津SIL-6B、データ処理:東ソーGPC-8020、カラムオーブン:GL Sciences556)に、カラム(Shodex Asahipak社製 ODP-506E packed column for HPLC)を取り付け、カラム温度40℃において、移動相である高速液体クロマトグラフィー用メタノールを流量1mL/minで通液し、紫外部の吸収ピークの面積から脂溶性ビタミン濃度を求めた。
 この濃度から、抽出効率を100%として、中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミンの質量(mg/g)を求めた。
 なお、部分酸化した脂溶性ビタミンも中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミン量に含めた。このため、部分酸化した脂溶性ビタミン量を定めるべく、予め検量線作成に用いる脂溶性ビタミンを空気中で50kGyの放射線に当て、面積計算に用いるピーク群を事前に求めておいた。
〔血液処理用中空糸膜全体における親水性高分子の、親水性高分子とポリスルホン系樹脂の合計質量に対する質量の割合(含有率A)〕
 血液処理用中空糸膜全体における親水性高分子の、親水性高分子とポリスルホン計樹脂の合計質量に対する質量の割合:含有率A(下記表1、2においては、中空糸膜全体の親水性高分子の含有率Aと記載する。)は、下記のようにして求めた。
 中空糸膜を試料濃度3質量%で、重クロロホルム(ISOTEC社製)に溶解し、ガラスウールで濾過し、この試料を核磁気共鳴装置:Avance600(ブルカー・バイオスピン株式会社製)を用いて室温で測定した。
 観測周波数は600MHz、化学シフト基準はTMS(=0.00ppm)とした。
 得られたNMRチャートからポリスルホン系樹脂に特有な基のプロトンに由来するピークの積分強度と、親水性高分子に特有な基のプロトンに由来するピークの積分強度とから両化合物のモル比を求め、それを質量比に変換し、中空糸膜全体における親水性高分子の、親水性高分子とポリスルホン系樹脂の合計質量に対する質量の割合を算出した。
〔血液処理用中空糸膜の内表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合(存在率B)〕
 血液処理用中空糸膜の内部表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合:存在率B(下記表1、2においては、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率(B)と記載する。)は、下記のようにして求めた。
 中空糸型血液処理装置を解体して中空糸膜を取り出した。
 中空糸膜を紐で縛って50本×20cm程度の束とし、蒸留水を張ったバットに一晩浸漬した。なお、バットの蒸留水は常時新鮮な蒸留水を補給し、オーバーフローさせた。
 中空糸膜の束を取り出し、5cmに切断し、-40℃のフリーザーに入れて凍結させた。0.3~0.4torr程度の真空度にて一晩の間、凍結乾燥を行った。乾燥した中空糸膜を縦方向に切り開いて内面を露出させ、両面テープ上に数本並べたものを試料とした。測定は、X線光電子分光装置(サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製、ESCALAB250)を用い、以下の条件にて行った。
測定条件
 励起源:mono.AlKα 15kV×10mA
 取込領域
  Survey scan:0~1,100eV
  Narrow scan:C1s、O1s、N1s、S2p
  PassEnergy :100eV
 得られたNarrow  Scanスペクトルの面積強度から装置のライブラリ相対感度係数を用いて元素濃度を求め定量計算した。用いた相対感度係数は、C1s:0.296、O1s:0.711、S2p:0.666、N1s:0.477である。
 以下、一例としてポリスルホン系樹脂として上記式(1)に示すポリスルホンを、親水性高分子としてポリビニルピロリドンを用いた中空糸膜の場合で説明する。
 測定により得られたS2pはポリスルホンに由来し、N1sはポリビニルピロリドンに由来する。ポリスルホンの繰り返し単位の式量は442であり、ポリビニルピロリドンの繰り返し単位の式量は111である。S2pの元素濃度(Atomic%)をS、N1sの元素濃度(Atomic%)をNとしたときに、中空糸膜の内表面におけるポリビニルピロリドンの存在率Bは以下の式により求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 さらにポリスルホン系樹脂として上記式(1)に示すポリスルホンを、親水性高分子としてポリビニルピロリドン及びポリエチレングリコールを用いた中空糸膜の場合の、中空糸膜の内表面における親水性高分子、すなわちポリビニルピロリドンとポリエチレングリコールの合計の存在率について説明する。
 上述した親水性高分子としてポリビニルピロリドンのみを用いた中空糸膜の場合と同様にX線光電子分光装置を用い、元素濃度を求め定量計算を行った。
 測定により得られたS2pはポリスルホンに由来し、N1sはポリビニルピロリドンに由来し、O1sはポリスルホン繰り返し単位中の4つの酸素原子とポリビニルピロリドン繰り返し単位中の1つの酸素原子とポリエチレングリコール繰り返し単位中の1つの酸素原子に由来する。ポリスルホンの繰り返し単位の式量は442であり、ポリビニルピロリドンの繰り返し単位の式量は111であり、ポリエチレングリコールの繰り返し単位の式量は44である。S2pの元素濃度(Atomic%)をS、N1sの元素濃度(Atomic%)をN、O1sの元素濃度(Atomic%)をOとしたときに、中空糸膜の内表面における親水性高分子=ポリビニルピロリドン+ポリエチレングリコールの存在率Bは以下の式により求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
〔抗酸化能力〕
 中空糸膜型血液処理装置の抗酸化能力について、以下の方法により測定した。
 先ず、塩化第二鉄6水和物を純水に溶解し、0.3w/v%(溶液100mL中の溶質の量(g))水溶液を調製した。
 中空糸膜型血液処理装置を分解して中空糸膜を採取し、水洗した後、40℃で真空乾燥した。
 乾燥後の中空糸膜1gと塩化第二鉄水溶液20mLとをガラス瓶に秤取し、60mmHgで10分間脱泡した後、振とう下で30℃×4時間インキュベートした(中空糸膜表面に存在する脂溶性ビタミンが鉄(III)イオンを還元し、鉄(II)が生じた。)。
 インキュベートした水溶液を2.6mL、エタノール0.7mL、別途調製した0.5w/v%の2,2’-ビピリジルエタノール水溶液0.7mLを混合し、振とう下で30℃×30分間インキュベートした(鉄(II)とビピリジルとが錯体を形成し、呈色する)。
 分光計を用いて、呈色した液の520nmにおける吸光度を測定した。
 中空糸膜の代わりに、濃度既知の脂溶性ビタミンエタノール溶液を用いて、同様のインキュベーション、呈色反応、吸光度の測定を行って、検量線を作成し、中空糸膜1gが発現する抗酸化能力を、脂溶性ビタミンの質量相当値として求めた。
 中空糸膜1gあたりの中空糸膜表面に存在する、脂溶性ビタミンの質量相当値が0.4mg以上の場合を抗酸化能力が良好であると判断し○、0.4mg未満である場合を抗酸化能力が良好でないと判断して×として評価した。
〔乳酸脱水素(LDH)活性の測定〕
 中空糸膜の血液適合性は、中空糸膜表面への血小板の付着性で評価し、中空糸膜に付着した血小板に含まれる乳酸脱水素酵素(LDH)の活性を指標として定量化した。
 中空糸膜型血液処理装置を分解して採取した血液浄化用中空糸膜を、有効長15cm、膜内表面の面積が50mm2(内径185μmの中空糸膜なので56フィラメント)となるように両端をエポキシ接着剤で接着してミニモジュールを作製した。
 このミニモジュールに対し、生理食塩水(大塚製薬株式会社、大塚生食注)3mLを流速0.6mL/minで中空糸膜の内側に流し、洗浄した(以下、「プライミング」と称す)。
 その後、ヘパリン加人血15mLを37℃に温調し、1.2mL/minでの流速でミニモジュール内に4Hr循環した。循環後、生理食塩水によりミニモジュールの内側を10mL、外側を10mLでそれぞれ洗浄した。
 洗浄したミニモジュールから56フィラメント、長さ7cmの中空糸膜を採取後、これを細断してLDH測定用のスピッツ管に入れたものを測定用試料とした。
 洗浄したミニモジュールから長さ14cmの中空糸膜を全体の半数本採取後、これを細断してLDH測定用のスピッツ管に入れたものを測定用試料とした。
 次に、燐酸緩衝溶液(PBS)(和光純薬工業(株)製)にTritonX-100(ナカライテスク社製)を溶解して得た0.5容量%のTritonX-100/PBS溶液をLDH測定用のスピッツ管に0.5mL添加後、遠心(2700rpm×5min)して中空糸膜を液中に沈め、振とう抽出を60分間行って中空糸膜に付着した細胞(主に血小板)を破壊し、細胞中のLDHを抽出した。この抽出液を0.05mL分取し、さらに0.6mMのピルビン酸ナトリウム溶液2.7mL、1.277mg/mLのニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)溶液0.3mLを加えて反応させ、さらに37℃で1時間反応させた後に、340nmの吸光度を測定した。同様に血液と反応させていない膜(ブランク)についても吸光度を測定し、下記式(IV)により吸光度の差を算出した。 
 さらに下記式(IV)で得られた値を、有効膜面積で割った下記式(V)で得られた値によって、LDHを評価した。
 本方法では、この減少幅が大きいほどLDH活性が高い、すなわち中空糸膜表面への血小板の付着量が多いことを意味するものとして評価し、このLDH活性が50以下であると血液適合性が良好であると判断して○、50を超えると×と評価した。
 Δ340nm=サンプルの60分後吸光度-ブランクの60分後吸光度 ・・・(IV)
 LDH=Δ340nm/有効膜面積 ・・・(V)
 図11に、中空糸膜の内表面の親水性高分子の存在率B(血液処理用中空糸膜の内部表面における親水性高分子及びポリスルホン系樹脂の合計質量に対する親水性高分子の質量の割合)が35~50質量%の場合の、中空糸膜の全表面の脂溶性ビタミン量とLDH活性との関係を示した。
 図11中、横軸の単位(mg/gHF)は、中空糸膜1gあたりの中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミン量(mg)を意味する。
 脂溶性ビタミン量が、中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下の場合は、LDHが良好であるのに対し、この範囲外の0.5mg未満である0.4mgもしくは25mgを超える27mgの場合は、LDHは良好ではないことが分かった。
 図12に、中空糸膜の全表面に存在する脂溶性ビタミン量が膜1gあたり0.5~25mgの場合の、中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bと、LDH活性との関係を示した。中空糸膜の内表面における親水性高分子の存在率Bが35質量%以上の場合、LDHが本発明の目標を満足するのに対し、それ未満では満足できないことがわかった。
〔プライミング性の評価(エアー残量の定量)〕
 図13に示す構成の実験装置を用いて、プライミング後のエアー残量の測定評価を行った。
 図13の実験装置は、生理食塩水入りの容器122、中空糸膜型血液処理装置121と、容器124とを具備している。
 中空糸膜型血液処理装置121の中心は、容器122と容器124の水面の中間の位置に合わせて固定されている。
 チューブ125として、市販の透析用血液回路を適当な長さに切断したものを用い、容器122から当該チューブ125を介して生理食塩水が中空糸膜型血液処理装置121に送り込まれ、さらに所定のチューブを介して処理液が容器124に送り込まれるようになされている。容器122から容器124の高低差(ヘッド差)126は、100cmとした。
 先ず、チューブ125に生理食塩水を充填し、ヘッド差126を利用して容器122から中空糸膜型血液処理装置121を経て容器123に生理食塩水を通じた。最初の処理液が容器123に流れ出てから500mLの生理食塩水をヘッド差による駆動力のみで通液した。
 通液開始から生理食塩水が450mL消費されるまでは、中空糸膜型血液処理装置に衝撃や振動を与えずに静置し、最後の50mLを通液している間に軽く殴打して上部ヘッダーに滞留しているエアーのみをチューブに流した。
 次にポンプを設置するポイント127にASAHI MEDICAL製ABP-01ポンプを設置し、エアーを排出するために中空糸膜型血液処理装置を殴打、振動を加えつつ600mL/minの流速でエアーが出なくなるまで通液した。
 排出されたエアーをメスシリンダーで受け取って読み取り、エアー残量(mL)として記録した。
 エアー残量が5mL未満であれば実用上問題ないと判断し○、5mL以上である場合は血液チャンバーを超えて患者の体内にエアーを送り込んでしまう危険があると判断して×として評価した。
〔中空糸膜からの溶出物〕
 中空糸膜型血液処理装置の中空糸膜の内側流路及び中空糸膜の外側流路を、それぞれ蒸留水1000mL(流量100mL/分)で洗浄し、エアブローにて脱液した。
 ついで中空糸膜型血液処理装置を解体して取り出した中空糸膜1.5gを、70℃の純水150mLで1時間抽出した。
 抽出液の350nm~220nmのUVスペクトルを測定し、最大吸収を示す吸光度をもって中空糸膜からの溶出物の量の代用指数とした。
 吸光度が0.10未満であれば実用上問題ないと判断して○、0.10以上では×と評価した。
〔中空糸膜のタフネス〕
 室温20~25℃、湿度55~60RH%の室内で、島津製作所製の引っ張り試験機(EZ Test series)を用い、乾燥した20cmの中空糸膜1本を、チャックを用いて固定し、30cm/分の速度で引っ張り、破断したときの応力(gf)を測定した。 
 また、中空糸膜が破断したときの伸びを、測定前の中空糸膜の長さである20cmで除して100を掛けた値を伸度(%)として求め、以下の式によりタフネスを計算した。
 タフネス(gf・%)=破断応力(gf)×伸度(%)
 タフネスが1000gf・%以上であれば実用上問題ないと判断して○、1000gf・%未満では×と評価した。
〔過酷環境下における透過性能の安定性試験(高温下での保管前後の透過性能の測定)
 後述する実施例及び比較例の中空糸膜型血液処理装置(有効膜面積1.5m2)を、60℃の恒温槽の中で6週間加熱処理した。
 加熱処理前後の中空糸膜型血液処理装置の透過性能(限外ろ過率)を、試験液を牛血液から蒸留水に変更した以外は、ISO8637:2004 5.6.3(あるいはJIS T3250:2005 5.6.3)に規定される方法に従って測定した。具体的には以下の方法により測定した。
(1)図14に示すように試験回路を組み立てた。
 ドリップチャンバー140~142と、圧力調整器131、中空糸膜型血液処理装置132、ろ液回収容器133、試験液リザーバ134、血液ポンプ135、及び廃液回収容器136とを、図14のように、所定のチューブを用いて連結させた。
 ドリップチャンバー140~142には、それぞれ、血液ノズル入口側圧力計138、血液ノズル出口側圧力計137、及びろ液側圧力計139を、設置した。
 連結するチューブは市販の透析用血液回路を適当な長さに切断して流用した。
 中空糸膜型血液処理装置132は、縦方向(血液側流路のノズルが上下になる方向)に設置し、回路に連結されていない一方の透析液側流路のノズルは施栓した。
 図14中の破線143に示すように、ドリップチャンバー140の液面、ドリップチャンバー141、142の液流入口が中空糸膜型血液処理装置132の中心と同じ高さになるように調整した。
(2)試験液は37℃に保温した蒸留水を用いた。
(3)血液ノズル入りの流量を200mL/分に、TMP(TRANS MEMBRANE PRESSURE:膜間圧力差)が50mmHgとなるように血液ポンプ135と圧力調整器131を調整し、血液回路とろ液の流れを安定させた。
 なお、TMPは以下の式により算出した。
 TMP={(血液ノズル出口側圧力計137の圧力値)+(血液ノズル入口側圧力計138の圧力値)}/2-(ろ液側圧力計139の圧力値)
(4)1時間あたりのろ液量を計量し、以下の式のより、加熱処理前後の限外ろ過率をそれぞれ求めた。
 (限外ろ過率:UFR)=(ろ液量)/TMP  (単位:mL/(hr・mmHg))
 加熱処理前後におけるUFRの変化率が±10%以内であれば実用上問題ないと判断して○、±10%を超えれば×と評価した。また、加熱処理後のUFRが40mL/(hr・mmHg)を超えていれば高い膜性能を維持できたものと判断して○、それ未満であれば×と評価した。
〔中空糸膜に含まれる硝酸イオン濃度の測定〕
 試料約1gをサンプリングし、正確に秤量(抽出前の中空糸膜の質量)し、ポリプロポレン製遠心チューブ(IWAKI cat.No.2345-050;旭硝子株式会社)に入れた。
 これに、蒸留水(高速液体クロマトグラフ用046-16971;和光純薬株式会社)を50mL添加し、20分間超音波処理(Elmasonic S30H;Pathtech Pty Ltd.)し、以下の条件でイオンクロマトにより、硝酸イオンを定量した。試料なしで同様の操作を行ったものをブランクサンプルとした。
 抽出操作後の試料は、室温にて水切りを行った後、60℃×12hrにて真空乾燥を行い、秤量した(抽出後の中空糸膜の質量)。硝酸イオン濃度は、イオンクロマト定量値から抽出後の中空糸膜の質量あたりに換算した。
イオンクロマト測定条件
装置:  東ソー IC-2001
カラム: TSKgel Super IC-AZ
溶離液: 6.3mM NaHCO+1.7mM NaCO
流速:  0.8mL/min
圧力:  9.0mPa
〔実施例1〕
 PSf(ソルベイ・アドバンスド・ポリマーズ社製、P-1700)17質量部
 PVP(アイ・エス・ピー社製、K-90)4質量部
 ジメチルアセトアミド(以下、DMAC)79質量部
からなる均一な紡糸原液を調製した。
 ここで、PSfはポリスルホン系樹脂、PVPはポリビニルピロリドンを表す。
 中空内液には、DMACの42質量%水溶液を用い、紡糸原液とともに、紡糸口金から吐出させた。
 その際、乾燥後の膜厚を45μm、内径を185μmに合わせるように紡糸原液及び中空内液の吐出量を調整した。
 吐出した紡糸原液を50cm下方に設けた水よりなる60℃の凝固浴に浸漬し、30m/分の速度で凝固工程、水洗工程(水洗処理)を通過させた後に熱風乾燥機に導入し、120℃で2分間乾燥後、さらに160℃で0.5分間の加熱処理を行った後、クリンプを付与したポリスルホン系中空糸膜を巻き取った。
 次に、巻き取った10000本の中空糸膜からなる束を、中空糸膜の有効膜面積が1.5m2となるように設計したプラスチック製筒状容器に装填し、その両端部をウレタン樹脂で接着固定し、両端面を切断して中空糸膜の開口端を形成した。
 開口端から2-プロパノール(和光純薬工業(株)製 特級)65質量部と蒸留水(大塚製薬)35質量部からなる水溶液にPVPとα-トコフェロール(和光純薬工業(株)製 特級)をそれぞれ濃度0.05質量%、0.5質量%となるように溶解したコート溶液を40℃に加熱してから中空糸膜内に120mL通液し、0.3MPaのエアーで10秒間フラッシュした。次いで40℃の乾燥空気で1時間乾燥した。乾燥後、両端部にヘッダーキャップを取り付けた。血液流出入側ノズルに栓を施した後、電子線を25kGy照射して有効膜面積1.5m2の中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は、中空糸膜1gあたり7mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは44質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例2〕
 前記コート溶液を中空糸膜内に通液する前に、2-プロパノール80質量部と蒸留水20質量部からなる水溶液を120mL通液し、0.3MPaのエアーで10秒間フラッシュした。
 さらに前記コート溶液のα-トコフェロール濃度を0.05質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり0.5mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは46質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例3〕
 前記コート溶液のα-トコフェロール濃度を0.1質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり1.5mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは46質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例4〕
 前記コート溶液のα-トコフェロール濃度を1.2質量%とした。
 さらに電子線25KGyの代わりにガンマ線25KGyを照射した。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり1.5mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは46質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例5〕
 前記コート溶液のα-トコフェロール濃度を1.6質量%とした。
 さらに電子線を照射する前に血液処理装置の血液出入ノズルから窒素ガスを10分間通じた。それ以外の条件は実施例4と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり25mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは43質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例6〕
 前記コート溶液のPVP濃度を0.01質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり1.5mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは46質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例7〕
 前記コート溶液のPVP濃度を0.02質量%とした。
 さらに電子線の照射線量を15kGyとした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは39質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例8〕
 コート溶液のPVP濃度を0.1質量%とした。
 さらに電子線の照射線量を40kGyとした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは40質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例9〕
 コート溶液のPVP濃度を0.18質量%とした。
 さらに電子線の照射線量を50kGyとした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは50質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔実施例10〕
 紡糸原液のPVP仕込み量を9質量部、ジメチルアセトアミドの仕込み量を74質量部とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは39質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは10質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表1に示した。
〔比較例1〕
 前記コート溶液のα-トコフェロール濃度を0.03質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり0.4mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは44質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 抗酸化能力が低く、LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなかった。
〔比較例2〕
 前記コート溶液のα-トコフェロール濃度を1.8質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり27mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは44質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣っていた。
〔比較例3〕
 前記コート溶液のPVP濃度を0.008質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは34質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなかった。
〔比較例4〕
 前記コート溶液のPVP濃度を0.2質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは34質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 過酷条件下における性能安定性が十分でなく、プライミング後のエアー残量が過多であって実用上問題があり、溶出物が多くて実用上問題があった。
〔比較例5〕
 前記コート溶液のPVP濃度を0.1質量%とした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは32質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは2質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなく、溶出物が多くて実用上問題があった。
〔比較例6〕
 紡糸原液のPVP仕込み量を10質量部、ジメチルアセトアミドの仕込み量を73質量部とした。
 さらにコート溶液にPVPを添加しなかった。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり7mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは33質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは12質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなく、中空糸膜のタフネスが低くて生産時や輸送時のリーク発生リスクがあり、溶出物が多くて実用上問題があった。
〔比較例7〕
 前記コート溶液のPVP濃度を0.22質量%とし、α-トコフェロールは添加しなかった。電子線照射量を50kGyとした。
 それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり0mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは60質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは4質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 抗酸化能力が低く、LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなく、プライミング後のエアー残量が過多であって実用上問題があった。
〔比較例8〕
 PSf18.0質量%、PVP4.3質量%を、ジメチルアセトアミド77.7質量%に溶解して均一な溶液とし、紡糸原液を得た。ここで、紡糸原液中のPSfに対するPVPの混和比率は23.9質量%であった。この紡糸原液を60℃に保ち、ジメチルアセトアミド30質量%と水70質量%の混合溶液からなる内部液とともに、2重環状紡口から吐出させ、0.96mのエアギャップを通過させて75℃の水からなる凝固浴へ浸漬し、80m/分にて巻き取った。この時、紡口から凝固浴までを円筒状の筒で囲み、筒の中に水蒸気を含んだ窒素ガスを流しながら、筒の中の湿度を54.5%、温度を51℃にコントロールした。紡速に対するエアギャップの比率は、0.012m/(m/分)であった。10000本に巻き取った糸束を切断後、束の切断面上方から80℃の熱水シャワーを2時間かけて洗浄することにより膜中の残溶剤を除去し、該膜を、液体の導入および導出用の2本のノズルを有する筒状容器に充填して両端部をウレタン樹脂で包埋後、硬化したウレタン部分を切断して中空糸膜が開口した端部に加工した。この両端部に血液導入(導出)用のノズルを有するヘッダーキャップを装填し中空糸膜型血液処理装置の形状に組み上げた。
 次に、IPA57質量%の水溶液にα-トコフェロールを0.5質量%溶解したコート溶液を、中空糸膜型血液処理装置の血液導入ノズルから中空糸膜の内腔部に52秒通液してα-トコフェロールを接触させた。コート溶液の温度は室温と同じ21℃であった。さらにエアフラッシュして内腔部の残液を除去した後、24℃の乾燥空気を30分間通気して溶媒を乾燥除去することにより、α-トコフェロールを被覆した。血液流出入側ノズルに栓を施した後、電子線を25kGy照射して有効膜面積1.5m2の中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは33質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなかった。
〔比較例9〕
 前記コート溶液のα-トコフェロール濃度を0.05質量%とし、PVPを添加せず、IPA濃度は57質量%とし、温度は21℃で通液を行った。さらにコート溶液を乾燥した後に、開口端から濃度63.1質量%のグリセリン(和光純薬工業(株)製 特級)水溶液を中空糸膜内に120mL通液し、0.3MPaのエアーで10秒間フラッシュした後、両端部にヘッダーキャップを取り付けた。それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり0.5mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは33質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなかった。
〔比較例10〕
 前記コート溶液として濃度63.1質量%のグリセリンを中空糸膜内に120mL通液し、0.3MPaのエアーで10秒間フラッシュした後、両端部にヘッダーキャップを取り付けた。それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり0mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは33質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 抗酸化能力が低く、LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなかった。
〔比較例11〕
 前記コート溶液のPVP濃度を0.01質量%、IPA濃度を57質量%とし、温度を21℃で通液を行った。それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり6mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは33質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは3質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 LDH活性値が高くて良好な血液適合性が得られず、リーク試験誤検知率が高くて生産性に劣り、過酷条件下における性能安定性が十分でなかった。
〔比較例12〕
 紡糸原液のPVP仕込み量を10質量部、ジメチルアセトアミドの仕込み量を73質量部とした。それ以外の条件は実施例1と同様として中空糸膜型血液処理装置を得た。
 この中空糸膜型血液処理装置における、中空糸膜の全表面における脂溶性ビタミン(α-トコフェロール)の存在量は膜1gあたり7mgであり、中空糸膜の内表面における親水性高分子(PVP)の存在率Bは47質量%、中空糸膜全体の親水性高分子(PVP)の含有率Aは12質量%であった。
 諸性能を測定した結果を下記表2に示した。
 過酷条件下における性能安定性が十分でなく、高い膜性能が得られず、中空糸膜のタフネスが低くて生産時や輸送時のリーク発生リスクがあり、溶出物が多くて実用上問題があった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表1、表2中、中空糸膜の全表面の脂溶性ビタミンの存在量の単位である「mg/gHF」は、測定対象である中空糸膜1gあたりの全表面の脂溶性ビタミンの質量(mg)を意味する。
 表1に示すように、実施例1~10の中空糸膜型血液処理装置は、いずれも実用上良好な抗酸化性能、血液適合性を有し、リークテストの誤検知率が低くて生産性が高く、プライミング後のエアー残量が十分に少ないことからプライミングが容易であり、タフネスが実用上十分であって中空糸リークのリスクが低く、親水性高分子の溶出が少なくてより安全であることが分かった。
 本出願は、2011年6月9日に日本国特許庁へ出願された日本特許出願、特願2011-129437、及び2011年7月4日に日本国特許庁に出願された日本特許出願、特願2011-148534に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明の血液処理用中空糸膜、及び中空糸膜型血液処理装置は、血液体外循環療法を施行する血液処理装置として産業上の利用可能性を有している。
  1 血液処理用中空糸膜
  1a 第一の流路
  2 筒状容器
  2a,2b ポート
  3a,3b 樹脂
  6a,6b ノズル
  7a,7b ヘッダーキャップ
  8 空間
 10 中空糸膜型血液処理装置
 11 第二の流路
 41 ポリスルホン高分子の膜基材
 42 親水性高分子
 51 親水性高分子
 52 親水性高分子の厚み
 62 追加の親水性高分子
 71 親水性高分子
 72 追加の親水性高分子
 73 血液中での散漫層の厚み
 81 脂溶性ビタミン
 83 追加の親水性高分子
 91 親水性高分子
 92 追加の親水性高分子
 93 血液中での散漫層の厚み
121 中空糸膜型血液処理装置
122 生理食塩水入りの容器
124 容器
125 チューブ
126 ヘッド差
131 圧力調整器
132 中空糸膜型血液処理装置
133 ろ液回収容器
134 試験液リザーバ
135 血液ポンプ
136 廃液回収容器
138 血液ノズル入口側圧力計
137 血液ノズル出口側圧力計
139 ろ液側圧力計
140~142 ドリップチャンバー
151 ポリスルホン系樹脂の基材
152 親水性高分子
231 紡糸原液
232 内部凝固液
233 環状スリット口金
234 凝固浴
230 中空糸膜
235 水洗浴
236 乾燥機
237 巻取ローラ
238 中空糸膜束

Claims (4)

  1.  親水性高分子とポリスルホン系樹脂と脂溶性ビタミンとを含む、血液処理用中空糸膜であり、
     前記血液処理用中空糸膜全体における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である前記親水性高分子の含有率Aが3質量%以上10質量%以下であり、
     前記血液処理用中空糸膜の内表面における前記親水性高分子及び前記ポリスルホン系樹脂の合計質量に対する前記親水性高分子の質量の割合である、前記親水性高分子の存在率Bが35質量%以上50質量%以下であり、
     前記血液処理用中空糸膜の全表面における前記脂溶性ビタミンの存在量が中空糸膜1gあたり0.5mg以上25mg以下である、血液処理用中空糸膜。
  2.  前記親水性高分子がポリビニルピロリドン又はポリエチレングリコールである、請求項1に記載の血液処理用中空糸膜。
  3.  前記血液処理用中空糸膜が1ppm以上8ppm以下の硝酸イオンを含有する、請求項1又は2に記載の血液処理用中空糸膜。
  4.  請求項1乃至3のいずれか一項に記載の血液処理用中空糸膜を、容器内部に具備する中空糸膜型血液処理装置。
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