WO2017082423A1 - 血液処理用リン吸着剤、血液処理システム及び血液処理方法 - Google Patents

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porous molded
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直喜 森田
田島 洋
佐々木 亮
宏和 永井
昭浩 大森
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旭化成メディカル株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a blood processing phosphorus adsorbent and a blood processing system. Furthermore, the present invention relates to a blood processing method using a blood processing phosphorus adsorbent.
  • phosphorus accumulated in the body is periodically removed and adjusted by dialysis therapy such as hemodialysis, hemofiltration dialysis, and hemofiltration to prevent hyperphosphatemia.
  • dialysis therapy a treatment time of 4 hours is generally required 3 times a week.
  • phosphorus 650 mg
  • phosphorus 650 mg
  • 4550 mg accumulates in one week.
  • about 800 to 1000 mg of phosphorus can be removed by one dialysis, and about 3000 mg of phosphorus can be removed by dialysis three times a week.
  • the phosphorus intake is limited.
  • the serum phosphorus level is set to 3.5 to 6.0 mg / dL in the CKD-MBD (bone mineral metabolism abnormalities accompanying chronic kidney disease) guidelines. Serum phosphorus levels below 3.5 mg / dL can cause rickets and osteomalacia due to hypophosphatemia, and levels above 6.0 mg / dL can cause hyperphosphatemia and cause cardiovascular calcification. Become.
  • Patent Document 1 by circulating a dialysis composition containing a phosphorus adsorbent in a dialysate during hemodialysis treatment, phosphorus in the blood is efficiently removed without directly contacting the phosphorus adsorbent with blood. It is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a hemodialysis system in which a phosphorus adsorbent for removing phosphorus accumulated in blood in an extracorporeal blood circuit is provided separately from a hemodialyzer.
  • Patent Document 3 discloses a porous molded body suitable for an adsorbent that can adsorb and remove phosphorus and the like at high speed.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a porous molded body capable of appropriately managing the phosphorus concentration in the blood in the body.
  • a porous molded body containing an organic polymer resin and an inorganic ion adsorbent and having a mode pore diameter measured by a mercury porosimeter within a specific range is obtained.
  • the present inventors have found that the above problems can be solved by using a phosphorus adsorbent for blood treatment, and have completed the present invention.
  • the present invention is as follows. [1] A phosphorous adsorbent for blood treatment comprising an organic polymer resin and an inorganic ion adsorbent, and comprising a porous molded article having a mode pore diameter measured by a mercury porosimeter of 0.08 to 0.70 ⁇ m.
  • the organic polymer resin is at least one selected from the group consisting of ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH), polyacrylonitrile (PAN), polysulfone (PS), polyethersulfone (PES), and polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • PAN polyacrylonitrile
  • PS polysulfone
  • PES polyethersulfone
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment according to any one of [1] to [7], which is contained.
  • [9] [1] A blood processing system comprising the blood processing phosphorus adsorbent according to any one of [1] to [8]. [10] The blood processing system according to [9], further comprising a blood purifier. [11] The blood processing system according to [10], wherein the blood processing phosphorus adsorbent is arranged so that the blood processed by the blood purifier is processed by the blood processing phosphorus adsorbent. [12] The blood processing system according to [10], wherein the blood processing phosphorus adsorbent is arranged so that blood treated with the blood processing phosphorus adsorbent is processed by the blood purifier.
  • a blood treatment method comprising a phosphorus adsorption step of treating blood using the blood treatment phosphorus adsorbent according to any one of [1] to [8].
  • a blood purification process for processing blood using a blood purifier including the phosphorus adsorption step before and / or after the blood purification step.
  • the electron micrograph (magnification 10,000 times) which shows the outer surface of the porous molded object obtained in Example 1 is shown.
  • the pore distribution diagram which plotted the logarithm differential pore volume with respect to the pore diameter measured with the mercury porosimeter of the porous molded object obtained in Example 1, and the integration pore volume is shown.
  • the pore distribution map which plotted the logarithm differential pore volume with respect to the pore diameter measured with the mercury porosimeter of the porous molded object obtained in Example 1 and Comparative Examples 1, 2, and 3 is shown.
  • the schematic of the manufacturing apparatus of the porous molded object in this embodiment is shown.
  • the schematic diagram of the blood flow test in Example 1 is shown.
  • the schematic diagram of the blood processing system in this embodiment is shown.
  • Example 1 The relationship between the amount of plasma flows and phosphorus adsorption rate (%) in Example 1 is shown.
  • the schematic diagram of the circuit 1 of the measurement test of the removal amount of phosphorus in Example 16 and Comparative Example 4 is shown.
  • the schematic diagram of the circuit 2 of the measurement test of the removal amount of phosphorus in Example 16 and Comparative Example 4 is shown.
  • the schematic diagram of the circuit 3 of the measurement test of the removal amount of phosphorus in Example 16 and Comparative Example 4 is shown.
  • the relationship between the phosphorus removal rate in circuit 1 and the whole blood flow is shown.
  • the relationship between the phosphorus removal amount in circuit 1 and the whole blood flow amount is shown.
  • the relationship between the phosphorus removal rate and the whole blood flow amount in the circuit 2 in the case of using the column (phosphorus adsorbent for blood treatment) filled with the spherical porous molded body produced in Example 8 is shown.
  • the relationship between the phosphorus removal amount and the whole blood flow amount in the circuit 2 in the case of using the column (phosphorus adsorbent for blood treatment) filled with the spherical porous molded body produced in Example 8 is shown.
  • the relationship between the phosphorus removal rate in the circuit 3 and the whole blood flow amount in the case of using the column (phosphorus adsorbent for blood treatment) filled with the spherical porous molded body produced in Example 8 is shown.
  • the relationship between the phosphorus removal amount and the whole blood flow amount in the circuit 3 in the case of using the column (phosphorus adsorbent for blood treatment) filled with the spherical porous molded body produced in Example 8 is shown.
  • the present embodiment a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail below.
  • this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment of this embodiment contains a porous molded body, the porous molded body contains an organic polymer resin and an inorganic ion adsorbent, and the mode pore diameter measured by a mercury porosimeter is 0.00. It is 08 to 0.70 ⁇ m.
  • the porous molded body has communication holes and a porous structure.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment of this embodiment is excellent in the selectivity and adsorption of phosphorus in blood, even in the case of a high blood flow rate during extracorporeal circulation treatment, and affects other components in the blood. Therefore, the necessary amount of phosphorus in the blood can be eliminated.
  • the phosphorus concentration in the blood can be appropriately managed without taking a side effect of a phosphorus adsorbent oral drug or the like. Furthermore, since it can be effectively used as a phosphorus adsorbent during extracorporeal circulation treatment at a high blood flow rate, phosphorus in the body can be efficiently discharged by using it in combination with hemodialysis treatment. Therefore, by using the phosphorous adsorbent for blood treatment according to the present embodiment, even if the dialysis patient does not take the phosphorous adsorbent oral medicine or takes a small amount (subsidiary use), the side effect of the dialysis patient is reduced. The phosphorous concentration in the blood in the body can be appropriately managed without causing it.
  • the porous molded body in this embodiment has a mode pore diameter measured by a mercury porosimeter of 0.08 to 0.70 ⁇ m, preferably 0.10 to 0.60 ⁇ m, preferably 0.20 to 0.50 ⁇ m. It is more preferable that In the present embodiment, the mode pore diameter is the logarithmic differential pore volume (dV / d (logD)) with respect to the pore diameter measured with a mercury porosimeter, where V is the mercury intrusion volume, and D is In the graph in which the pore diameters are plotted), the pore diameter at which the value of the logarithmic differential pore volume is maximum is meant and is based on volume. Specifically, the mode pore diameter can be measured by the method described in the examples.
  • Mercury porosimeter is a device that evaluates the pore size of porous materials by mercury porosimetry, and has a relatively large pore distribution (mesopore (several nm) to macropore) that cannot be measured by the gas adsorption method (BET method). (Several hundred ⁇ m)).
  • BET method gas adsorption method
  • the characteristics of the porous structure (skeleton structure) made of an organic polymer resin in the porous molded body can be measured in detail.
  • the median diameter and specific surface area with a mercury porosimeter the characteristics of the porous structure (skeleton structure) made of an organic polymer resin in the porous molded body can be measured in more detail.
  • the most frequent pore diameter is 0.08 ⁇ m or more, it is sufficient as the pore diameter of the communication hole for diffusing phosphorus as an adsorption object into the porous molded body, and the diffusion rate is increased. If the most frequent pore diameter is 0.70 ⁇ m or less, the voids of the porous molded body become small, and the abundance of inorganic ion adsorbents in the unit volume becomes dense. Suitable for adsorbing.
  • the opening ratio of the outer surface of the porous molded body is preferably 5% or more and less than 30%, more preferably 7% or more and 28% or less, and further preferably 10% or more and 25% or less.
  • the outer surface opening ratio means the ratio of the sum of the opening areas of all the holes in the area of the visual field obtained by observing the outer surface of the porous molded body with a scanning electron microscope. If the outer surface opening ratio is 5% or more, the diffusion rate of phosphorus, which is an adsorption object, into the porous molded body is increased.
  • the opening ratio of the outer surface is less than 30%, the abundance of inorganic ion adsorbents on the outer surface of the porous molded body is large, so that ions in water can be adsorbed reliably even when the liquid is passed through at high speed.
  • the outer surface opening ratio is measured by observing the outer surface of the porous molded body at 10,000 times. Specifically, the outer surface aperture ratio can be measured by the method described in the examples.
  • the porous molded body in this embodiment preferably has a ratio of the most frequent pore diameter to the median diameter (moderation pore diameter / median diameter) measured by a mercury porosimeter of 0.80 to 1.30, 0.85 Is more preferably ⁇ 1.25, and further preferably 0.90 ⁇ 1.20.
  • the median diameter means the pore diameter with respect to the median of the range of the maximum value and the minimum value of the integrated pore volume in the integrated pore volume distribution, and is based on the volume. Specifically, the median diameter can be measured by the method described in the examples. When the ratio of the most frequent pore diameter / median diameter is close to 1.0, the pore diameter distribution of the porous molded body is uniform, which is suitable for high-speed water flow treatment.
  • a ratio of the most frequent pore diameter / median diameter of 0.80 to 1.30 means that no skin layer is present in the porous molded body.
  • Porous formed article according to the present embodiment is preferably a specific surface area measured by a mercury porosimeter is 10 ⁇ 100m 2 / cm 3, more preferably from 11 ⁇ 90m 2 / cm 3, 12 ⁇ 50m 2 / More preferably, it is cm 3 .
  • the specific surface area is 10 m 2 / cm 3 or more, since the supported amount of the inorganic ion adsorbent is large and the pore surface area is large, sufficient adsorption performance during high-speed water passage can be obtained.
  • the specific surface area is 100 m 2 / cm 3 or less, since the inorganic ion adsorbent is firmly supported, the strength of the porous molded body is high.
  • the specific surface area is defined by the following equation.
  • Specific surface area (m 2 / cm 3 ) S (Hg) (m 2 / g) ⁇ bulk specific gravity (g / cm 3 )
  • S (Hg) means the pore surface area (m 2 / g) per unit weight of the porous molded body.
  • the pore surface area is measured using a mercury porosimeter after the porous molded body is vacuum-dried at room temperature. Specifically, the pore surface area can be measured by the method described in Examples.
  • the measuring method of bulk specific gravity is as follows.
  • the porous molded body is in the form of particles, cylinders, hollow cylinders, etc., and those having a short shape are those in which the porous molded body in a wet state is 1 mL 3 by using a graduated cylinder or the like as an apparent volume. Measure. Then, the weight is obtained by vacuum drying at room temperature, and the bulk specific gravity is calculated as weight / volume.
  • the porous molded body is in the form of a thread, a hollow fiber, a sheet or the like, and the one having a long shape measures the cross-sectional area and the length when wet, and calculates the volume from the product of both. Then, the weight is obtained by vacuum drying at room temperature, and the bulk specific gravity is calculated as weight / volume.
  • the porous molded body in the present embodiment has an average particle size of 100 to 2500 ⁇ m and is preferably substantially spherical, and the average particle size is more preferably 150 to 2000 ⁇ m, and more preferably 200 to 1500 ⁇ m. Further preferred.
  • the porous molded body in the present embodiment is preferably spherical particles, and the spherical particles may be not only true spherical but also elliptical spherical. If the average particle size is 100 ⁇ m or more, the pressure loss is small when the porous molded body is filled into a column, tank, or the like, which is suitable for high-speed water flow treatment.
  • the average particle diameter is 2500 ⁇ m or less, the surface area when the porous molded body is filled in a column or tank can be increased, and ions can be adsorbed reliably even when the liquid is passed through at high speed.
  • the average particle diameter means a median diameter of a sphere equivalent diameter obtained from an angular distribution of scattered light intensity of diffraction by laser light, assuming that the porous molded body is spherical. Specifically, the average particle diameter can be measured by the method described in the examples.
  • Organic polymer resin constituting the porous molded body in the present embodiment is not particularly limited, but is preferably a resin that can be made porous by wet phase separation.
  • organic polymer resins include polysulfone polymers, polyvinylidene fluoride polymers, polyvinylidene chloride polymers, acrylonitrile polymers, polymethyl methacrylate polymers, polyamide polymers, polyimide polymers, cellulose polymers, and ethylene vinyl.
  • Examples include alcohol copolymer polymers and many types.
  • ethylene vinyl alcohol copolymer EVOH
  • polyacrylonitrile PAN
  • polysulfone PS
  • polyethersulfone PES
  • polyfluoride is preferred because of their non-swelling property and biodegradability in water and ease of production.
  • Vinylidene chloride PVDF
  • the organic polymer resin is preferably polyethersulfone having a hydroxyl group at the terminal. By having a hydroxyl group as a terminal group, the porous molded body in the present embodiment can exhibit excellent supporting performance of the inorganic ion adsorbent. In addition, since the organic polymer resin having high hydrophobicity has a hydroxyl group at the terminal, hydrophilicity is improved and fouling is hardly generated in the porous molded body.
  • the inorganic ion adsorbent constituting the porous molded body in the present embodiment means an inorganic substance exhibiting an ion adsorption phenomenon or an ion exchange phenomenon.
  • the natural-based inorganic ion adsorbent include various mineral substances such as zeolite and montmorillonite.
  • specific examples of various minerals include aluminosilicate kaolin minerals with a single layer lattice, bilayered muscovite, sea green stone, Kanuma soil, pyrophyllite, talc, feldspar with a three-dimensional framework structure , Zeolite and montmorillonite.
  • Examples of the synthetic inorganic ion adsorbent include metal oxides, polyvalent metal salts, insoluble hydrated oxides, and the like.
  • Examples of the metal oxide include a composite metal oxide, a composite metal hydroxide, and a metal hydrated oxide.
  • the inorganic ion adsorbent preferably contains a metal oxide represented by the following formula (I) from the viewpoint of adsorption performance of an object to be adsorbed, especially phosphorus.
  • a metal oxide represented by the following formula (I) from the viewpoint of adsorption performance of an object to be adsorbed, especially phosphorus.
  • MN x O n ⁇ mH 2 O ⁇ (I) In the above formula (I), x is 0 to 3, n is 1 to 4, m is 0 to 6, and M and N are Ti, Zr, Sn, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, A metal selected from the group consisting of Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Al, Si, Cr, Co, Ga, Fe, Mn, Ni, V, Ge, Nb and Ta It is an element and is different from each other.
  • the metal oxide may be an unhydrated (unhydrated) metal oxide in which m in the above formula (I) is 0, or a metal hydrated oxide (water) in which m is a value other than 0. Japanese metal oxide).
  • x in the above formula (I) is a numerical value other than 0, each metal element contained is regularly distributed throughout the oxide with regularity and contained in the metal oxide.
  • It is a composite metal oxide represented by a chemical formula in which the composition ratio of each metal element is fixed. Specifically, a perovskite structure, a spinel structure, etc. are formed, nickel ferrite (NiFe 2 O 4 ), zirconium hydrous ferrite (Zr ⁇ Fe 2 O 4 ⁇ mH 2 O, where m is 0. 5-6)) and the like.
  • the inorganic ion adsorbent may contain a plurality of types of metal oxides represented by the above formula (I).
  • the inorganic ion adsorbent preferably contains at least one selected from the following groups (a) to (c) from the viewpoint of excellent adsorption performance of an object to be adsorbed, especially phosphorus.
  • groups (a) to (c) from the viewpoint of excellent adsorption performance of an object to be adsorbed, especially phosphorus.
  • activated alumina (a) to any one of groups (a) to (c) May be selected materials, may be used in combination with materials selected from any of groups (a) to (c), and may be combined with materials in each of
  • the inorganic ion adsorbent may contain aluminum sulfate-added activated alumina from the viewpoint of low cost and high adsorptivity.
  • the inorganic ion adsorbent in addition to the metal oxide represented by the above formula (I), those in which metal elements other than M and N are further solid-solved are from the viewpoint of the adsorptivity of inorganic ions and the production cost. More preferred.
  • a hydrated zirconium oxide represented by ZrO 2 ⁇ mH 2 O (m is a numerical value other than 0) in which iron is dissolved is mentioned.
  • Examples of the polyvalent metal salt include a hydrotalcite compound represented by the following formula (II).
  • M 2+ is at least one divalent metal ion selected from the group consisting of Mg 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Fe 2+ , Ca 2+ and Cu 2+ .
  • M 3+ is at least one trivalent metal ion selected from the group consisting of Al 3+ and Fe 3+ .
  • a n ⁇ is an n-valent anion.
  • the hydrotalcite compound represented by the above formula (II) is preferable because the raw material is inexpensive as an inorganic ion adsorbent and the adsorptivity is high.
  • insoluble hydrated oxides include insoluble heteropolyacid salts and insoluble hexacyanoferrates.
  • the inorganic ion adsorbent constituting the porous molded body in the present embodiment may contain an impurity element mixed due to the manufacturing method or the like as long as the function of the porous molded body is not hindered.
  • impurity elements include nitrogen (nitrate, nitrite, ammonium), sodium, magnesium, sulfur, chlorine, potassium, calcium, copper, zinc, bromine, barium, and hafnium. It is done.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment of this embodiment is suitably used for phosphorus adsorption in hemodialysis of dialysis patients.
  • the blood composition is divided into a plasma component and a blood cell component, and the plasma component is composed of water 91%, protein 7%, lipid component and inorganic salts, and phosphorus in the blood exists in the plasma component as phosphate ions.
  • the blood cell component is composed of 96% red blood cells, 3% white blood cells, and 1% platelets.
  • the size of red blood cells is 7-8 ⁇ m in diameter
  • the size of white blood cells is 5-20 ⁇ m in diameter
  • the size of platelets is 2-3 ⁇ m in diameter. is there.
  • the abundance of inorganic ion adsorbents on the outer surface is obtained when the mode diameter of the porous molded body measured by a mercury porosimeter is 0.08 to 0.70 ⁇ m. Since it contains a large amount of a porous molded body, phosphorus ions can be reliably adsorbed even when the liquid is passed through at a high speed, and the phosphorus ions are excellent in osmotic diffusion adsorption into the porous molded body. Furthermore, blood flowability due to clogging of blood cell components or the like is not reduced.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment of the present embodiment contains an organic polymer resin and an inorganic ion adsorbent, and the porous molded body has a mode in which the most frequent pore diameter is 0.08 to 0.70 ⁇ m as measured with a mercury porosimeter.
  • the phosphorus concentration in the blood returning to the body is almost close to 0 by selectively and reliably adsorbing phosphorus ions in the blood.
  • By returning blood containing almost no phosphorus into the body it is considered that the movement of phosphorus from inside or outside the cell into the blood becomes active and the refilling effect is increased.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment of the present embodiment can be used by connecting an article packed in an appropriate column or the like in series or in parallel before and after the dialyzer during dialysis.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment of the present embodiment can be used as a phosphorous adsorption column by filling a column or the like, and the selectivity and adsorption performance of inorganic phosphorus even in a state where the phosphorous concentration in blood is low and the space velocity is fast Excellent. From the viewpoint of facilitating the refilling effect, it is preferable to connect and use a column filled with the blood processing phosphorus adsorbent of this embodiment before and after the dialyzer.
  • the phosphorus adsorption rate (%) (ratio in which phosphorus in blood is adsorbed) is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and 70% or more. 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, or 99% or more.
  • the method for producing a porous molded body in the present embodiment was obtained in (1) a step of pulverizing and mixing a good solvent of an organic polymer resin and an inorganic ion adsorbent to obtain a slurry, and (2) a step (1).
  • Step (1) the good solvent of the organic polymer resin and the inorganic ion adsorbent are pulverized and mixed to obtain a slurry.
  • the inorganic ion adsorbent can be made into fine particles.
  • the inorganic ion adsorbent supported on the molded porous molded body has few secondary aggregates.
  • the good solvent for the organic polymer resin in the step (1) is not particularly limited as long as the organic polymer resin is stably dissolved in excess of 1% by mass under the production conditions of the porous molded body.
  • a conventionally well-known thing can be used.
  • the good solvent include dimethyl sulfoxide (DMSO), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide (DMAC), N, N-dimethylformamide (DMF), and the like. Only 1 type may be used for a good solvent, and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the pulverizing and mixing means used for obtaining the slurry is not particularly limited as long as it can be pulverized and mixed together with the inorganic ion adsorbent and the good solvent of the organic polymer resin.
  • the pulverization and mixing means for example, means used for physical crushing methods such as pressure-type fracture, mechanical grinding, ultrasonic treatment and the like can be used.
  • Specific examples of pulverizing and mixing means include generator shaft type homogenizers, blenders such as Waring blenders, medium agitation type mills such as sand mills, ball mills, attritors and bead mills, jet mills, mortars and pestles, rabies, and ultrasonic treatment equipment, etc.
  • a medium stirring mill is preferable because it has high grinding efficiency and can grind even a high viscosity.
  • the diameter of the ball used in the medium stirring mill is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 mm. If the ball diameter is 0.1 mm or more, the ball mass is sufficient, so that the pulverization force is high and the pulverization efficiency is high, and if the ball diameter is 10 mm or less, the fine pulverization ability is excellent.
  • the material of the balls used in the medium agitating mill is not particularly limited, but various kinds of metals such as iron and stainless steel, oxides such as alumina and zirconia, and non-oxides such as silicon nitride and silicon carbide. A ceramic etc. are mentioned. Among them, zirconia is excellent in that it has excellent wear resistance and has less contamination to the product (mixed wear).
  • step (1) a known dispersant such as a surfactant in a good solvent of an organic polymer resin mixed with an inorganic ion adsorbent when pulverized and mixed within a range that does not affect the structure of the porous molded body May be added.
  • a known dispersant such as a surfactant in a good solvent of an organic polymer resin mixed with an inorganic ion adsorbent when pulverized and mixed within a range that does not affect the structure of the porous molded body May be added.
  • step (2) an organic polymer resin and a water-soluble polymer are dissolved in the slurry obtained in step (1) to obtain a molding slurry.
  • the addition amount of the organic polymer resin is preferably such that the ratio of organic polymer resin / (organic polymer resin + water-soluble polymer + organic polymer resin good solvent) is 3 to 40% by mass. It is more preferably 4 to 30% by mass. If the content of the organic polymer resin is 3% by mass or more, a porous molded body having high strength can be obtained, and if it is 40% by mass or less, a porous molded body having high porosity can be obtained.
  • the water-soluble polymer in the step (2) is not particularly limited as long as it is compatible with the good solvent of the organic polymer resin and the organic polymer resin.
  • any of natural polymers, semi-synthetic polymers and synthetic polymers can be used.
  • natural polymers include guar gum, locust bean gum, carrageenan, gum arabic, tragacanth, pectin, starch, dextrin, gelatin, casein and collagen.
  • Examples of the semisynthetic polymer include methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl starch, and methyl starch.
  • Examples of the synthetic polymer include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl methyl ether, carboxyvinyl polymer, sodium polyacrylate, and polyethylene glycols such as tetraethylene glycol and triethylene glycol.
  • a synthetic polymer is preferable from the viewpoint of improving the supportability of the inorganic ion adsorbent, and polyvinylpyrrolidone and polyethylene glycols are more preferable from the viewpoint of improving the porosity.
  • the mass average molecular weight of polyvinyl pyrrolidone and polyethylene glycol is preferably 400 to 35,000,000, more preferably 1,000 to 1,000,000, and 2,000 to 100,000. More preferably.
  • the mass average molecular weight of the water-soluble polymer can be measured by dissolving the water-soluble polymer in a predetermined solvent and performing gel permeation chromatography (GPC) analysis.
  • the amount of water-soluble polymer added should be such that the ratio of water-soluble polymer / (water-soluble polymer + organic polymer resin + organic polymer resin good solvent) is 0.1 to 40% by mass. Is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 10% by mass. If the amount of the water-soluble polymer added is 0.1% by mass or more, the porous molded body includes a fibrous structure that forms a three-dimensional continuous network structure on the outer surface and inside of the porous molded body. Is obtained uniformly. If the amount of water-soluble polymer added is 40% by mass or less, the outer surface opening ratio is appropriate, and the amount of inorganic ion adsorbent on the outer surface of the porous molded body is large. Even in this case, a porous molded body that can reliably adsorb ions can be obtained.
  • step (3) the slurry (molding slurry) obtained in step (2) is formed.
  • the molding slurry is a mixed slurry of an organic polymer resin, a good solvent for the organic polymer resin, an inorganic ion adsorbent, and a water-soluble polymer.
  • the form of the porous molded body in the present embodiment can take any form such as a particulate form, a thread form, a sheet form, a hollow fiber form, a cylindrical form, and a hollow cylindrical form, depending on the method for forming the forming slurry.
  • the method of forming into a particulate form is not particularly limited.
  • the nozzle method etc. are mentioned.
  • the diameter of the nozzle is preferably 0.1 to 10 mm, more preferably 0.1 to 5 mm. If the nozzle diameter is 0.1 mm or more, droplets are likely to scatter, and if the nozzle diameter is 10 mm or less, the particle size distribution can be made uniform.
  • the centrifugal force is expressed by centrifugal acceleration, and is preferably 5 to 1500 G, more preferably 10 to 1000 G, and still more preferably 10 to 800 G. If the centrifugal acceleration is 5 G or more, the formation and scattering of droplets are easy, and if it is 1500 G or less, it is possible to suppress the molding slurry from being discharged without becoming a thread and widening the particle size distribution. Since the particle size distribution is narrow, the flow path of water becomes uniform when the column is filled with a porous compact, so that ions (adsorption target) leak out from the beginning of water flow even when used for ultra-high-speed water flow treatment ( It has the advantage that it does not break through.
  • Examples of the method of forming into a thread-like or sheet-like form include a method of extruding a forming slurry from a spinneret or die having a corresponding shape and solidifying the slurry in a poor solvent.
  • a method for forming a hollow fiber-shaped porous molded body it can be molded in the same manner as a method for forming a thread-shaped or sheet-shaped porous molded body by using a spinning nozzle composed of an annular orifice.
  • As a method of forming a cylindrical or hollow cylindrical porous molded body when extruding a slurry for molding from a spinning nozzle, it may be solidified in a poor solvent while cutting, or it is solidified into a filament and then cut later. It doesn't matter.
  • Step (4) Solidification promotion process
  • the temperature and humidity of the space part in contact with the molded product are controlled to promote solidification.
  • the mode pore diameter and the outer surface opening ratio measured with a mercury porosimeter can be adjusted, and a molded body having a high abundance of inorganic ion adsorbents can be obtained.
  • the temperature and humidity of the space are controlled by covering the space between the coagulation tank and the rotating container in which the poor solvent is stored with a cover and adjusting the temperature of the poor solvent.
  • the temperature of the space is preferably 20 to 90 ° C, more preferably 25 to 85 ° C, and further preferably 30 to 80 ° C. If the temperature of the space is 20 ° C. or higher, the outer surface opening ratio of the porous molded body is increased, and if it is 90 ° C. or lower, the nozzle opened in the rotating container is not easily clogged with slurry, and is stable for a long time. Can be produced.
  • the relative humidity with respect to the temperature is preferably 65 to 100%, more preferably 70 to 100%, and even more preferably 75 to 100%.
  • the relative humidity is 65% or more, the outer surface opening ratio of the porous molded body is high, and if it is 100% or less, the nozzle opened in the rotating container is not easily clogged with slurry, and the molded body can be stably formed for a long time. Can be manufactured.
  • a solvent having an organic polymer resin solubility of 1% by mass or less can be used under the conditions of the step (5).
  • water for example, water, alcohols such as methanol and ethanol, ethers And aliphatic hydrocarbons such as n-hexane and n-heptane. Among these, water is preferable as the poor solvent.
  • a good solvent is brought in from the preceding step, and the concentration of the good solvent changes at the start and end of the coagulation step. Therefore, it may be a poor solvent in which a good solvent is added in advance, and it is preferable to perform the coagulation step by controlling the concentration while separately adding water or the like so as to maintain the initial concentration.
  • the concentration of the good solvent By adjusting the concentration of the good solvent, the structure (outer surface opening ratio and particle shape) of the porous molded body can be controlled.
  • the poor solvent is water or a mixture of a good solvent of organic polymer resin and water
  • the content of the good solvent of the organic polymer resin with respect to water is preferably 0 to 80% by mass in the coagulation step. More preferably, it is 60 mass%.
  • the temperature of the poor solvent is preferably 40 to 100 ° C., more preferably 50 to 100 ° C., and more preferably 60 to 100 ° C. from the viewpoint of controlling the temperature and humidity of the space portion in the step (4). More preferably.
  • the porous molded body manufacturing apparatus includes a rotating container that scatters droplets by centrifugal force, and a coagulating tank that stores a coagulating liquid, and covers a space portion between the rotating container and the coagulating tank. And a control means for controlling the temperature and humidity of the space.
  • a rotating container that scatters droplets by centrifugal force is not limited to a specific structure as long as it has a function of making a molding slurry into spherical droplets and scatters by centrifugal force.
  • a nozzle etc. are mentioned.
  • the forming slurry is supplied to the center of the rotating disk, the forming slurry spreads out in a film shape with a uniform thickness along the surface of the rotating disk, and is divided into droplets by centrifugal force from the periphery of the disk. Thus, fine droplets are scattered.
  • the rotating nozzle has a large number of through holes formed in the peripheral wall of the hollow disk-shaped rotating container, or is attached to the nozzle by penetrating through the peripheral wall.
  • the forming slurry is supplied into the rotating container and the rotating container is rotated. At this time, the forming slurry is discharged from the through hole or nozzle by centrifugal force to form droplets.
  • the coagulation tank for storing the coagulation liquid is not limited to one having a specific structure as long as it has a function of storing the coagulation liquid.
  • the coagulation tank having an upper surface is a device that spontaneously drops liquid droplets scattered horizontally from the rotating container and captures the liquid droplets on the surface of the coagulation liquid stored in the coagulation tank having an upper surface opened.
  • a coagulation tank with a structure in which the coagulating liquid naturally flows down by gravity along the inner surface of the cylinder arranged so as to surround the rotating container allows the coagulating liquid to flow out at a substantially uniform flow rate in the circumferential direction along the inner surface of the cylinder.
  • the apparatus captures and solidifies droplets in a coagulating liquid flow that naturally flows along the inner surface.
  • the temperature and humidity control means for the space is a means for controlling the temperature and humidity of the space by including a cover that covers the space between the rotating container and the coagulation tank.
  • the cover that covers the space is not limited to a specific structure as long as it has a function of isolating the space from the outside environment and making it easier to realistically control the temperature and humidity of the space. Shape, cylindrical shape and umbrella shape. Examples of the material of the cover include metal stainless steel and plastic. It can be covered with a known heat insulating agent in that it is isolated from the external environment. The cover may be partially opened to adjust the temperature and humidity.
  • the temperature and humidity control means of the space section only needs to have a function of controlling the temperature and humidity of the space section, and are not limited to specific means.
  • a heater such as an electric heater and a steam heater, and ultrasonic humidification And humidifiers such as a heating humidifier and the like.
  • a means for heating the coagulation liquid stored in the coagulation tank and using the steam generated from the coagulation liquid to control the temperature and humidity of the space is preferable.
  • the blood processing system of this embodiment includes the blood processing phosphorus adsorbent of this embodiment.
  • the blood processing system preferably further includes a blood purifier. It is preferable that the blood processing phosphorus adsorbent is arranged so that the blood processed by the blood purifier of this embodiment is processed with the blood processing phosphorus adsorbent.
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of a blood processing system as one embodiment. Moreover, it is preferable that the blood processing phosphorus adsorbent is arranged so that the blood processed with the blood processing phosphorus adsorbent of the present embodiment is processed by the blood purifier.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment is preferably arranged in series or in parallel before and after the blood purifier.
  • the blood purifier is not particularly limited, and examples thereof include an artificial kidney (dialyzer) used in dialysis therapy and the like.
  • the blood purifier of the present embodiment examples include a blood purifier using a separation membrane containing a polysulfone polymer and polyvinyl pyrrolidone.
  • the polysulfone polymer is a polymer containing a sulfone (—SO 2 —) group in its structure.
  • the polysulfone-based polymer examples include polyphenylene sulfone, polysulfone, polyallyl ether sulfone, polyether sulfone, and copolymers thereof. Only one type of polysulfone-based polymer may be used, or two or more types may be mixed and used.
  • a polysulfone-based polymer represented by the following formula (1) or the following formula (2) is preferable.
  • Ar represents a benzene ring
  • n represents a repeating polymer, and is an integer of 1 or more.
  • Examples of the polysulfone polymer represented by the formula (1) include those commercially available from Solvay under the name “Udel TM” and from BASF under the name “Ultrazone TM”. It is done.
  • examples of the polyethersulfone represented by the formula (2) include those commercially available from Sumitomo Chemical Co., Ltd. under the name of “Sumika Excel (trademark)”. Since they exist, these can be used as appropriate.
  • Polyvinylpyrrolidone is a water-soluble hydrophilic polymer obtained by vinyl polymerization of N-vinylpyrrolidone, and is widely used as a material for hollow fiber membranes as a hydrophilizing agent or a pore-forming agent.
  • polyvinylpyrrolidone for example, those having several molecular weights are commercially available from BASF Corporation under the name of “Rubitec (trademark)”, and these can be used as appropriate.
  • Polyvinyl pyrrolidone may be used alone or in combination of two or more.
  • the separation membrane may contain components other than polysulfone polymers and polyvinylpyrrolidone as its components.
  • examples of other components include polyhydroxyalkyl methacrylates such as polyhydroxyethyl methacrylate, polyhydroxypropyl methacrylate, and polyhydroxybutyl methacrylate, and polyethylene glycol.
  • the content of other components in the separation membrane is not particularly limited, but is 20% by mass or less, 10% by mass or less, or 5% by mass or less.
  • the ratio of polyvinyl pyrrolidone to the polysulfone polymer is preferably 42% by mass or less because the amount of polyvinyl pyrrolidone eluted can be suppressed.
  • the ratio of polyvinyl pyrrolidone to polysulfone polymer is preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and when it is 18% by mass or more, the polyvinyl pyrrolidone concentration on the separation membrane surface is in a suitable range. Therefore, the effect of suppressing protein adsorption can be enhanced, and a separation membrane for blood treatment having excellent blood compatibility can be obtained.
  • the shape of the separation membrane is not limited, but the separation membrane preferably has a hollow fiber shape. Moreover, it is preferable that the crimp is provided from a viewpoint of permeation performance.
  • the separation membrane can be produced by forming a membrane by a usual method using a membrane-forming stock solution containing at least a polysulfone polymer and polyvinylpyrrolidone.
  • the film-forming stock solution can be prepared by dissolving a polysulfone polymer and polyvinylpyrrolidone in a solvent. Examples of such a solvent include dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, sulfolane, dioxane and the like. Only 1 type may be used for a solvent and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the concentration of the polysulfone polymer in the membrane forming stock solution is not particularly limited as long as the concentration is within a range where the membrane can be produced and the obtained separation membrane has performance as a permeable membrane.
  • the content is preferably 35% by mass, and more preferably 10 to 30% by mass.
  • the polysulfone resin concentration should be low, and more preferably 10 to 25% by mass.
  • the concentration of polyvinyl pyrrolidone in the film-forming stock solution is not particularly limited.
  • the ratio of polyvinyl pyrrolidone to the polysulfone polymer is preferably 27 mass. % Or less, more preferably 18 to 27% by mass, and still more preferably 20 to 27% by mass.
  • the concentration of polyvinylpyrrolidone on the surface of the separation membrane can be controlled within a suitable range, the effect of suppressing protein adsorption can be enhanced, and a separation membrane excellent in blood compatibility can be obtained. be able to.
  • a separation membrane such as a flat membrane or a hollow fiber membrane can be formed by a commonly used method using the membrane forming stock solution as described above.
  • a method for producing a separation membrane will be described by exemplifying the case of a hollow fiber membrane.
  • a tube-in-orifice type spinneret is used, and a film-forming spinning solution is discharged from the spinneret orifice, and a hollow inner solution for coagulating the film-forming spinning solution is simultaneously discharged from the tube into the air.
  • the hollow inner liquid water or a liquid mainly composed of water can be used.
  • a mixed solution of the solvent and water used in the membrane-spinning stock solution is preferably used.
  • a 20 to 70% by mass dimethylacetamide aqueous solution or the like is used.
  • the inner diameter and film thickness of the hollow fiber membrane can be adjusted to desired values by adjusting the membrane spinning raw solution discharge amount and the hollow inner solution discharge amount.
  • the inner diameter of the hollow fiber membrane is not particularly limited, but is generally 170 to 250 ⁇ m and preferably 180 to 220 ⁇ m in blood treatment applications. From the viewpoint of the efficiency of diffusion removal of low molecular weight substances by mass transfer resistance as a permeable membrane, the thickness of the hollow fiber membrane is preferably 50 ⁇ m or less. From the viewpoint of strength, the thickness of the hollow fiber membrane is preferably 10 ⁇ m or more.
  • the film-forming spinning solution discharged from the spinneret together with the hollow inner liquid is allowed to travel through the air gap part, and then introduced into a coagulation bath mainly composed of water installed at the lower part of the spinneret and immersed for a certain period of time. The coagulation is complete. At this time, it is preferable that the draft represented by the ratio between the film-spinning stock solution discharge linear velocity and the take-up velocity is 1 or less.
  • the air gap means the space between the spinneret and the coagulation bath, and the film-forming spinning solution is a poor solvent component such as water (polysulfone polymer and polysulfone polymer) in the hollow inner liquid discharged simultaneously from the spinneret.
  • Coagulation starts from the inner surface side by the poor solvent component for polyvinylpyrrolidone).
  • the draft is preferably 1 or less, more preferably 0.95 or less.
  • the hollow fiber membrane can be obtained by continuously guiding it into a dryer and drying with hot air or the like.
  • the washing is preferably performed with hot water at 60 ° C. or higher for 120 seconds or more, and more preferably washed with hot water at 70 ° C. or higher for 150 seconds or longer.
  • the moisture content of the separation membrane is 10% by mass or less by drying.
  • the hollow fiber membrane obtained through the above steps can be used for the module manufacturing process as a bundle whose length and number are adjusted so as to have a desired membrane area.
  • the hollow fiber membrane is filled in a cylindrical container having two nozzles in the vicinity of both ends of the side surface, and both ends are embedded with urethane resin.
  • the cured urethane portions at both ends are cut to process the ends where the hollow fiber membranes are opened (exposed).
  • header caps having nozzles for introducing (leading out) liquid are loaded and assembled into the shape of a blood processing device.
  • the blood processing method of the present embodiment includes a phosphorus adsorption step of processing blood using the blood processing phosphorus adsorbent of the present embodiment.
  • the blood treatment method preferably includes a blood purification step of treating blood using a blood purifier, and a phosphorus adsorption step before and / or after the blood purification step.
  • the blood treatment phosphorus adsorbent is preferably used during extracorporeal circulation treatment, and more preferably used during hemodialysis treatment. Since blood purifiers used in extracorporeal circulation treatment can remove phosphorus in the blood at a predetermined rate by diffusion, filtration, adsorption, etc., it is used in combination with a blood treatment phosphorus adsorbent, so that blood treatment phosphorus adsorption The blood processing amount of the agent can be greatly improved. If a phosphorous adsorbent for blood treatment is placed in front of the blood purifier, the amount of phosphorus removed by the phosphorus adsorption column increases due to the high concentration of phosphorus in the blood entering the phosphorus adsorption column.
  • the blood purifier may be used as a filter to avoid unsafe situations. Also, after the blood purifier, both are arranged so as to pass through the blood processing phosphorus adsorbent, and the blood processing phosphorus adsorbent is processed so that blood from which phosphorus has already been removed at a certain rate is processed. Therefore, there is a possibility that the amount of the phosphorus adsorbent that can be processed and the amount of the phosphorus adsorbent for blood processing having a finite phosphorus adsorption capacity can be improved.
  • S (Hg) (m 2 / g) ⁇ bulk specific gravity (g / cm 3 )
  • Bulk specific gravity (g / cm 3 ) W / V
  • S (Hg) is the surface area (m 2 / g) per unit mass of the porous molded body
  • W is the dry mass (g) of the porous molded body
  • V is the apparent volume (cm 3). ).
  • Average particle diameter of porous molded body and average particle diameter of inorganic ion adsorbent The average particle diameter of the porous molded body and the average particle diameter of the inorganic ion adsorbent were measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (LA-950 (trade name) manufactured by HORIBA). Water was used as the dispersion medium. When measuring a sample using hydrated cerium oxide as an inorganic ion adsorbent, the refractive index was measured using the value of cerium oxide. Similarly, when a sample using hydrated zirconium oxide as an inorganic ion adsorbent was measured, the value of zirconium oxide was used as the refractive index.
  • the phosphorus adsorption amount when the liquid flow rate was SV120 was 1.5 (mg-P / mL-porous molded body) or more, it was judged that the adsorption capacity was large and the phosphorus adsorbent was good.
  • Example 1 Filled with 220 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP, Mitsubishi Chemical Corporation) and 200 g of hydrated cerium oxide powder (Iwatani Sangyo Co., Ltd.) with an average particle size of 30 ⁇ m and 1.5 kg of stainless steel balls with a diameter of 5 mm ⁇ This was put into a 1 L stainless steel ball mill pot, and pulverized and mixed at 150 rpm for 150 minutes to obtain a yellow slurry.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • hydrated cerium oxide powder Iwatani Sangyo Co., Ltd.
  • the obtained molding slurry solution was heated to 60 ° C., and supplied to the inside of a cylindrical rotating container having a nozzle with a diameter of 4 mm on the side surface.
  • the container was rotated, and droplets were discharged from the nozzle by centrifugal force (15 G). Formed.
  • the space between the rotating container and the coagulation tank is covered with a polypropylene cover, and the space where the temperature of the space is controlled to 50 ° C. and the relative humidity is controlled to 100% is allowed to fly.
  • 50% by mass of the coagulation liquid was heated to 80 ° C. and stored in a coagulation tank having an upper surface opening, and the molding slurry was coagulated. Furthermore, washing
  • An electron micrograph (magnification 10,000 times) showing the surface of the obtained porous molded body is shown in FIG.
  • the amount of phosphorus adsorbed by the porous molded body when mixed in an aqueous system (phosphorus concentration 12 mg / dL) at room temperature for 2 hours was 11.2 mg / mL-porous molded body.
  • the amount of phosphorus adsorbed in plasma was slightly lower than that of the aqueous system, but a porous molded body having high phosphorus selectivity and a large amount of phosphorus adsorbed in plasma was obtained.
  • Blood flow test A blood flow test according to the schematic diagram shown in FIG. 5 was used to evaluate changes in pressure loss, hemolysis, blood cell adhesion (leukocyte WBC, erythrocyte RBC, platelet PLT), and protein adsorption. Heparin 1000 IU / L, an anticoagulant, was added to about 51 mL of healthy human blood to prepare original blood. As a test sample, a porous molded body and bead-like activated carbon in hemosoba CHS-350 (adsorption type blood purifier manufactured by Asahi Kasei Medical) were selected. Each column was filled with 0.875 mL of resin and washed with saline.
  • the degree of hemolysis was calculated for each fraction with the absorbance Abs540 at the time of treatment of the original blood and physiological saline being 0% hemolysis and the absorbance Abs540 at the time of treatment of the original blood and distilled water being 100% hemolysis.
  • a flow time of about 200 minutes was carried out, and the degree of hemolysis was measured for samples sampled at 3 mL each time. All hemolysis levels were 0.5% or less, and no hemolysis was observed. From this, it was confirmed that the porous molded body had no problem in actual use. 3.
  • Blood cell adhesion leukocyte WBC, erythrocyte RBC, platelet PLT
  • the analysis was performed using Sysmex's multi-item automated blood cell analyzer XT-1800i. It was confirmed that there was no difference in the adhesion rate tendency between the porous molded body and the hemosorber CHS-350 for leukocytes, erythrocytes and platelets, and there was no problem in actual use. 4). Protein adsorption results A flow time of about 200 minutes was carried out, and samples were sampled at 3 mL each time. The analysis was performed using the biuret method, and the absorbance of the standard serum and the sample was measured at a wavelength of 540 nm to measure the amount of adsorption from the original solution.
  • the amount of protein adsorbed in the first fraction was 8 mg / mL-porous molded body for the porous molded body, and 45 mg / mL-hemosorber CHS-350 for hemosorber CHS-350, and the porous molded body had a smaller amount of adsorption.
  • the adsorption rate after the first fraction was small between 0 and 2 mg / mL for both samples. From this, it was confirmed that the porous molded body had no problem in actual use.
  • Half of the obtained plasma (1000 mL) is added with the porous molded body obtained in Example 1, stirred at room temperature for 2 hours, centrifuged (3500 rpm, 5 min), and about 950 mL of plasma with a phosphorus concentration of 0 Got. 33 mL of plasma having a phosphorus concentration of 10.8 mg / dL and 467 mL of plasma having a phosphorus concentration of 0 were mixed and centrifuged (3500 rpm, 5 min) to obtain a plasma having a phosphorus concentration of 0.7 mg / dL and 495 mL as a supernatant.
  • FIG. 7 shows the relationship between the plasma flow rate and the phosphorus adsorption rate (%).
  • the amount of phosphorus adsorbed by the porous molded body at a plasma flow rate of 350 mL was 2.28 mg-P / mL-porous molded body.
  • the resorption effect can be expected since the phosphorus adsorption rate is 100% up to the plasma flow volume of 110 mL and the adsorption rate is 86% even at the end of dialysis.
  • the amount of phosphorus excluded only by dialysis can be measured by analyzing the amount of dialysate. For example, there is data that can exclude 1100 mg of phosphorus excluded during dialysis for 4 hours.
  • the amount of phosphorous that can be eliminated by the phosphorous adsorber is 20% or more of the dialysis exclusion amount.
  • this expected value is the case where the refilling effect of phosphorus in the body is not considered, and if the refilling effect can be expected, the amount of exclusion in dialysis will increase, and the amount of exclusion in the phosphorus adsorber will also increase, It is conceivable that the total amount of exclusion will increase considerably.
  • Example 2 A spherical porous molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the coagulation liquid was 60 ° C., the temperature of the space was 37 ° C., and the relative humidity was 100%.
  • Example 3 A spherical porous molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of hydrated cerium oxide powder charged was increased from 200 g to 300 g.
  • Example 4 A spherical porous molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of hydrated cerium oxide powder charged was reduced from 200 g to 150 g.
  • Example 5 Spherical porous molding in the same manner as in Example 3 except that the porous molded body is molded using a nozzle having a nozzle diameter reduced from 4 mm to 3 mm provided on the side surface of the cylindrical rotating container. Got the body.
  • Example 6 Spherical porous molding similar to the method described in Example 3 except that the porous molded body is molded using a nozzle having a nozzle diameter increased from 4 mm to 5 mm on the side surface of the cylindrical rotating container. Got the body.
  • Example 7 160 g of dimethyl sulfoxide (DMSO, Kanto Chemical Co., Ltd.) is used as a good solvent for the organic polymer resin, and ethylene vinyl alcohol copolymer (EVOH, Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Soarnol E3803 (trade name)) is used as the organic polymer resin.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer
  • spherical porous molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 20 g, the charged amount of hydrated cerium oxide powder was 250 g, the coagulating liquid was water, and the nozzle diameter was 5 mm. .
  • Example 8 The organic polymer resin is polyethersulfone (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumika Excel 5003PS (trade name), OH terminal grade, terminal hydroxyl group composition 90 (mol%)) 30 g, and the water-soluble polymer is polyethylene glycol (PEG 35,000, Merck) 4 g, the amount of hydrated cerium oxide powder was 100 g, the coagulating liquid was water, and the nozzle diameter was 5 mm. A molded body was obtained.
  • polyethersulfone Suditomo Chemical Co., Ltd., Sumika Excel 5003PS (trade name), OH terminal grade, terminal hydroxyl group composition 90 (mol%)
  • the water-soluble polymer is polyethylene glycol (PEG 35,000, Merck) 4 g
  • the amount of hydrated cerium oxide powder was 100 g
  • the coagulating liquid was water
  • the nozzle diameter was 5 mm.
  • a molded body was obtained.
  • Example 9 Example except that hydrated zirconium oxide powder (Daiichi Rare Element Co., Ltd., R zirconium hydroxide (trade name)) dried in a constant amount in a dryer at 70 ° C. was used as the inorganic ion adsorbent. In the same manner as described in 1, a spherical porous molded body was obtained.
  • hydrated zirconium oxide powder (Daiichi Rare Element Co., Ltd., R zirconium hydroxide (trade name)) dried in a constant amount in a dryer at 70 ° C.
  • Example 10 As an inorganic ion adsorbent, a hydrated zirconium oxide powder (Daiichi Rare Element Co., Ltd., R zirconium hydroxide (trade name)) dried at a constant weight in a dryer at 70 ° C. is used, and the nozzle diameter is 4 mm. A spherical porous molded body was obtained in the same manner as described in Example 7 except for the above.
  • a hydrated zirconium oxide powder (Daiichi Rare Element Co., Ltd., R zirconium hydroxide (trade name)) dried at a constant weight in a dryer at 70 ° C.
  • the nozzle diameter is 4 mm.
  • a spherical porous molded body was obtained in the same manner as described in Example 7 except for the above.
  • Example 11 As an inorganic ion adsorbent, a hydrated zirconium oxide powder (Daiichi Rare Element Co., Ltd., R zirconium hydroxide (trade name)) dried at a constant weight in a dryer at 70 ° C. is used, and the nozzle diameter is 4 mm. A spherical porous molded body was obtained in the same manner as described in Example 8 except for the above.
  • a hydrated zirconium oxide powder (Daiichi Rare Element Co., Ltd., R zirconium hydroxide (trade name)) dried at a constant weight in a dryer at 70 ° C.
  • the nozzle diameter is 4 mm.
  • a spherical porous molded body was obtained in the same manner as described in Example 8 except for the above.
  • Example 12 A spherical porous molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the coagulation liquid was 50 ° C., the temperature of the space was 31 ° C., and the relative humidity was controlled to 80%. .
  • Example 13 Filled with 154 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP, Mitsubishi Chemical Corporation) and 300 g of hydrated cerium oxide powder (Iwatani Sangyo Co., Ltd.) with an average particle size of 30 ⁇ m, 1.5 kg of stainless steel balls with a diameter of 5 mm ⁇ This was put into a 1 L stainless steel ball mill pot, and pulverized and mixed at 150 rpm for 150 minutes to obtain a yellow slurry. 15 g of polyethersulfone (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumika Excel 5003PS (trade name), OH terminal grade) is added to the resulting slurry, heated to 60 ° C. in a dissolution tank, and a stirring blade is used.
  • the mixture was stirred and dissolved to obtain a uniform molding slurry solution.
  • the obtained molding slurry solution was heated to 60 ° C., and supplied to the inside of a cylindrical rotating container having a nozzle with a diameter of 4 mm on the side surface.
  • the container was rotated, and droplets were discharged from the nozzle by centrifugal force (15 G). Formed.
  • the space between the rotating vessel and the coagulation tank is covered with a polypropylene cover, the temperature of the space is controlled to 30 ° C., the relative humidity is controlled to 70%, the droplets fly, and the content of NMP with respect to water is 10% by mass.
  • the coagulating liquid was heated to 40 ° C. and stored in a coagulation tank having an opening on the upper surface, so that the droplets were landed to coagulate the molding slurry. Furthermore, washing
  • Example 14 160 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP, Mitsubishi Chemical Corp.), 30 g of an organic polymer resin such as polyethersulfone (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumika Excel 5003PS (trade name), OH terminal grade), high water solubility
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • an organic polymer resin such as polyethersulfone (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumika Excel 5003PS (trade name), OH terminal grade)
  • a spherical porous molded body was prepared in the same manner as in Example 1 except that the molecular weight was 4 g of polyethylene glycol (PEG 35,000, Merck Ltd.) and the amount of hydrated cerium oxide powder was 100 g. Obtained.
  • Example 15 A spherical porous molded body was obtained in the same manner as in Example 14 except that the temperature of the coagulation liquid was 60 ° C., the temperature of the space was 37 ° C., and the relative humidity was 90%.
  • Example 1 A porous molded body was obtained in the same manner as described in Example 2 except that the space between the rotating container and the coagulation tank was not covered with a polypropylene cover. At this time, the temperature of the space was 26 ° C. and the relative humidity was 63%.
  • Example 2 A porous molded body was obtained with reference to Example 1 of Patent Document 3 (International Publication No. 2011/062277).
  • the spherical porous molded body is the same as the method described in Example 8, except that the space between the rotating container and the coagulation tank is not covered with a polypropylene cover, and the temperature of the coagulation liquid is 60 ° C. Got. At this time, the temperature of the space was 26 ° C. and the relative humidity was 63%.
  • Example 3 A porous molded body was obtained with reference to Example 2 of Patent Document 1 (International Publication No. 2005/056175).
  • the spherical porous molded body is the same as the method described in Example 7 except that the space between the rotating container and the coagulation tank is not covered with a polypropylene cover, and the temperature of the coagulation liquid is 60 ° C. Got. At this time, the temperature of the space was 26 ° C. and the relative humidity was 63%.
  • Example 16 and Comparative Example 4 (Production of blood processing equipment)
  • the membrane-spinning stock solution was 79 parts by mass of dimethylacetamide (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., reagent grade), 17 parts by mass of polysulfone (Solvay, P-1700) and 4 parts by mass of polyvinylpyrrolidone (manufactured by BSF, K-90).
  • As the hollow inner liquid a 60% by mass aqueous solution of dimethylacetamide was used. From the tube-in-orifice type spinneret, the membrane-spun stock solution and the hollow inner solution were discharged. The temperature of the film-forming spinning solution at the time of discharge was 40 ° C.
  • the discharged film-forming spinning solution was immersed in a 60 ° C. coagulation bath made of water through a dropping part covered with a hood and coagulated.
  • the spinning speed was 30 m / min.
  • washing with water and drying were performed to obtain a hollow fiber separation membrane.
  • the washing temperature was 90 ° C. and the washing time was 180 seconds.
  • the discharge amounts of the film-forming 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 resulting hollow fiber separation membrane was molded by incorporating the blood processing vessel, assembled with the effective area 0.02 m 2 module, to obtain a blood treating device.
  • the removal amount of phosphorus was measured in the circuit 1 (FIG.
  • Example 16 a blood treatment device and a column (phosphorus adsorbent for blood treatment) filled with the spherical porous molded body produced in Example 8 were used in circuit 2 (FIG. 9) and circuit 3 (FIG. 10). The amount of phosphorus removed was measured.
  • Comparative Example 4 instead of the column filled with the spherical porous molded body produced in Example 8, a column filled with the spherical porous molded body produced in Comparative Example 2 was used. In circuit 3, the amount of phosphorus removed was measured. The results are shown in Tables 4 to 8 and FIGS. 11 to 16.
  • circuit 1 The result in the case of circuit 1 is shown.
  • the experimental conditions and bovine blood preparation are as follows.
  • Blood purifier 0.02m 2 membrane (effective length about 85mm, number of hollow fibers 420)
  • Porous molded body amount 0.5 mL column
  • Bovine whole blood flow rate 2 ml / min
  • Dialysate flow rate 5 ml / min
  • Ht 32% (hematocrit value: a numerical value indicating the proportion of the volume of blood cells in the blood)
  • TP 6.027 g / dL (protein concentration)
  • IP 4.99 mg / dL (inorganic phosphorus concentration)
  • Phosphorus removal amount (mg) After starting bovine whole blood flow from the blood pool, sampling was performed at a blood outlet and a dialysate outlet for 240 min and a flow rate of 480 mL, and a phosphorus removal rate (%) and a phosphorus removal amount (mg) were measured.
  • Phosphorus removal amount only with blood purifier Dout concentration ⁇ sample collection amount (blood purifier + porous molded body column)
  • Phosphorus removal amount when connected (Bin concentration ⁇ Bout concentration) ⁇ (sample collection amount) ⁇ (100-Ht) / 100
  • Removal rate (%) 100 ⁇ (Bin concentration ⁇ Bout concentration) / (Bin concentration) [sampling] Sampling the initial concentration from the blood pool, 10 minutes, 20 minutes, 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes after the start of the flow, and then the blood outlet (Bout) dialysate outlet (Dout) every 240 minutes until 240 minutes Sampling.
  • the phosphorous adsorbent for blood treatment of the present invention can be suitably used in dialysis therapy and the like, it has industrial applicability.

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Abstract

本発明は、有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含み、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径が0.08~0.70μmである多孔性成形体を含有する、血液処理用リン吸着剤に関する。また、本発明は、血液処理用リン吸着剤を含む血液処理システム及び血液処理方法に関する。

Description

血液処理用リン吸着剤、血液処理システム及び血液処理方法
 本発明は、血液処理用リン吸着剤及び血液処理システムに関する。さらに、本発明は、血液処理用リン吸着剤を利用した血液処理方法に関する。
 正常に腎臓が機能している健常成人であれば、体内の過剰なリンは、主に尿として体外に排出される。一方、慢性腎不全患者等の腎機能に障害を有している腎疾患患者等は、過剰なリンを体外に適切に排出できないため、徐々に体内にリンが蓄積され、高リン血症等の疾患を引き起こす。
 高リン血症が持続すると、二次性副甲状腺機能亢進症が引き起こされ、骨が痛む、脆くなる、変形する、骨折しやすい等の症状を特徴とする腎性骨症となり、これに高カルシウム血症を合併した場合は、心血管系の石灰化による心不全発症のリスクが高くなる。
 心血管系の石灰化は慢性腎不全等の最も深刻な合併症の1つであるので、慢性腎不全患者において、高リン血症を防ぐために体内のリンの量を適切にコントロールすることは非常に重要である。
 血液透析患者においては、高リン血症に至らないよう、血液透析、血液ろ過透析及び血液ろ過等の透析療法により、体内に蓄積したリンを定期的に除去し、調節している。透析療法においては、一般に、週3回、1回4時間の治療時間を要する。
 しかしながら、健常成人が1日に摂取する1000mgのリンを、血液透析患者が摂取した場合、通常、腎臓から排出されるはずのリン(650mg)が体内に蓄積し、1週間で4550mgも蓄積する。通常の血液透析では、1回の透析で800~1000mg程度のリンの除去が可能であり、週3回の透析で約3000mgのリンを除去することが可能となる。透析療法で除去できるリンの量(3000mg)は、1週間で蓄積されたリンの量(4550mg)に至らないため、結果として体内にリンが蓄積される。
 また、中でも、慢性腎不全患者である維持透析患者は、リンの主排泄経路の腎機能を失っているため、尿中へのリンの排出機能はほぼ失われている。透析療法において、透析液中にリンが含まれていないため、透析液への拡散現象によりリンを体外に除去することができるが、現状の透析時間及び透析条件では十分な排出ができないのが実情である。
 以上のように、透析療法のみではリン除去効果が不十分であるため、リンをコントロールするために、透析療法に加え、食事療法とリン吸着剤の飲用による薬物療法とが挙げられるが、重要なのは、患者の栄養状態を評価して低栄養状態でないことを確認後、リン摂取量の制限を行うことである。
 リンのコントロールとして、CKD-MBD(慢性腎臓病に伴う骨ミネラル代謝異常)ガイドラインにおいては、血清リン値は3.5~6.0mg/dLとされている。
 血清リン値が、3.5mg/dL以下になると低リン血症でくる病や骨軟化症の原因となり、6.0mg/dL以上になると高リン血症となり心血管系の石灰化の原因となる。
 リンの摂取量を抑える食事療法については、患者の栄養状態との兼ね合いもあり、また患者自体の嗜好も考えなければならないため、食事療法での体内のリン濃度を管理することは難しい。
 また、薬物療法においては、消化管内で食物由来のリン酸イオンと結合して不溶性のリン酸塩を形成し、腸管からのリンの吸収を抑制するリン吸着剤経口薬を毎食事前又は食事中に服用することで、リン濃度の管理が行われる。しかしながら、薬物療法においては、毎食事時のリン吸着剤の飲用量は相当多くなる。そのため、リン吸着剤の服用時の副作用として、嘔吐、膨満感、便秘、体内への薬剤の蓄積等が高い確率で起こるため、それらに起因する服用コンプライアンスが非常に低く(50%以下だとも言われている)リン濃度を薬剤により管理するのはドクターにとっても患者にとっても困難な状態にある。
 特許文献1には、血液透析治療時の透析液の中にリン吸着剤を含む透析組成物を循環させることにより、リン吸着剤を血液と直接接触させないで血液中のリンを効率的に除去することが開示されている。
 また、特許文献2には体外血液回路に血液中に蓄積されたリンを除去するリン吸着剤を血液透析器とは別に配設した血液透析システムが開示されている。
 特許文献3には、リン等を高速に吸着除去できる吸着剤に適した多孔性成形体が開示されている。
国際公開第2011/125758号 特開2002-102335号公報 特許第4671419号公報
 しかしながら、特許文献1に開示されるシステムでは、濃度勾配上リンをしっかり排除することは難しく、さらに透析膜の性能が上がるにつれてリンの濃度勾配が小さくなるため、リンを排除する効果は小さくなると考えられる。また、透析液組成の性質上、不溶性の物が滞留する可能性もあり、透析時の水系配管の管理が難しくなると考えられる。
 また、特許文献2に開示されるシステムでは、リン吸着剤として開示されるポリカチオンポリマーにおいて塩酸と交換してリンが吸着され、塩酸が排除されるため、また、カルシウム含有物や活性炭素部の存在により、実際に使用すると、リン吸着部の性能、生体適合性及び安全性等に起因する悪影響(副作用等)が発生する恐れが考えられる。
 さらに、特許文献3に開示される多孔性成形体は、体内血液中のリンに対する記載はされておらず、さらなる検討が望まれる。
 本発明が解決しようとする課題は、体内血液中のリン濃度を適切に管理することができる多孔性成形体を提供することである。
 本発明者らが、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含み、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径が特定の範囲内にある多孔性成形体を血液処理用のリン吸着剤とすることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
 本発明は、以下のとおりである。
[1]
 有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含み、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径が0.08~0.70μmである多孔性成形体を含有する、血液処理用リン吸着剤。
[2]
 前記多孔性成形体の外表面開口率が5%以上30%未満である、[1]に記載の血液処理用リン吸着剤。
[3]
 前記多孔性成形体の水銀ポロシメーターで測定した比表面積が10~100m/cmである、[1]又は[2]に記載の血液処理用リン吸着剤。
[4]
 前記多孔性成形体の水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径とメディアン径の比(最頻細孔径/メディアン径)が0.80~1.30である、[1]~[3]のいずれかに記載の血液処理用リン吸着剤。
[5]
 前記多孔性成形体は、平均粒径が100~2500μmの球状粒子である、[1]~[4]のいずれかに記載の血液処理用リン吸着剤。
[6]
 前記無機イオン吸着体が、下記式(I)で表される少なくとも一種の金属酸化物を含有する、[1]~[5]のいずれかに記載の血液処理用リン吸着剤。
    MN・mHO・・・・・・(I)
(式(I)中、xは0~3、nは1~4、mは0~6であり、M及びNは、Ti、Zr、Sn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Cr、Co、Ga、Fe、Mn、Ni、V、Ge、Nb及びTaからなる群から選ばれる金属元素であり、互いに異なる。)
[7]
 前記金属酸化物が、下記(a)~(c)のいずれかの群から選ばれる少なくとも一種を含有する、[6]に記載の血液処理用リン吸着剤。
(a)水和酸化チタン、水和酸化ジルコニウム、水和酸化スズ、水和酸化セリウム、水和酸化ランタン及び水和酸化イットリウム
(b)チタン、ジルコニウム、スズ、セリウム、ランタン及びイットリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素と、アルミニウム、珪素及び鉄からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素との複合金属酸化物
(c)活性アルミナ
[8]
 前記有機高分子樹脂が、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリスルホン(PS)、ポリエーテルスルホン(PES)及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する、[1]~[7]のいずれかに記載の血液処理用リン吸着剤。
[9]
 [1]~[8]のいずれかに記載の血液処理用リン吸着剤を含む血液処理システム。
[10]
 血液浄化器をさらに含む、[9]に記載の血液処理システム。
[11]
 前記血液浄化器で処理された血液が、前記血液処理用リン吸着剤で処理されるように前記血液処理用リン吸着剤が配置されている、[10]に記載の血液処理システム。
[12]
 前記血液処理用リン吸着剤で処理された血液が、前記血液浄化器で処理されるように前記血液処理用リン吸着剤が配置されている、[10]に記載の血液処理システム。
[13]
 [1]~[8]のいずれかに記載の血液処理用リン吸着剤を用いて血液を処理するリン吸着工程を含む、血液処理方法。
[14]
 血液浄化器を用いて血液を処理する血液浄化工程と、
 前記血液浄化工程の前及び/又は後に、前記リン吸着工程を含む、[13]に記載の血液処理方法。
 本発明によれば、体内血液中のリン濃度を適切に管理することができる多孔性成形体を提供することができる。
実施例1で得られた多孔性成形体の外表面を示す電子顕微鏡写真(倍率10,000倍)を示す。 実施例1で得られた多孔性成形体の水銀ポロシメーターで測定した細孔直径に対する対数微分細孔容積と積算細孔容積をプロットした細孔分布図を示す。 実施例1並びに比較例1、2及び3で得られた多孔性成形体の水銀ポロシメーターで測定した細孔直径に対する対数微分細孔容積をプロットした細孔分布図を示す。 本実施形態における多孔性成形体の製造装置の概略図を示す。 実施例1における血液フロー試験の模式図を示す。 本実施形態における血液処理システムの模式図を示す。 実施例1における、血漿フロー量とリン吸着率(%)の関係を示す。 実施例16及び比較例4におけるリンの除去量の測定試験の回路1の模式図を示す。 実施例16及び比較例4におけるリンの除去量の測定試験の回路2の模式図を示す。 実施例16及び比較例4におけるリンの除去量の測定試験の回路3の模式図を示す。 回路1におけるリンの除去率と全血フロー量との関係を示す。 回路1におけるリンの除去量と全血フロー量との関係を示す。 実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路2におけるリンの除去率と全血フロー量との関係を示す。 実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路2におけるリンの除去量と全血フロー量との関係を示す。 実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路3におけるリンの除去率と全血フロー量との関係を示す。 実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路3におけるリンの除去量と全血フロー量との関係を示す。
 以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という。)について以下詳細に説明する。なお本発明は以下の実施形態に限定されるものでなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
(血液処理用リン吸着剤)
 本実施形態の血液処理用リン吸着剤は、多孔性成形体を含有し、多孔性成形体は、有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含み、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径が0.08~0.70μmである。多孔性成形体は、連通孔を有し多孔質な構造を有する。
 本実施形態の血液処理用リン吸着剤は、体外循環治療時の高い血液流速の場合であっても、血液中のリンの選択性、吸着性に優れており、血液中の他の成分に影響を及ぼすことなく、血液中のリンを必要量排除することができる。また、血液中のリンを体外循環によって有効に除去できるため、副作用のあるリン吸着剤経口薬等を飲用することなく、血液中のリン濃度を適切に管理することができる。さらに、高い血液流速の体外循環治療時にも、リン吸着剤として有効に用いることができるため、血液透析治療と組み合わせて用いることで、効率的に体内のリンを排出することができる。
 したがって、本実施形態の血液処理用リン吸着剤を用いることで、透析患者が、リン吸着剤経口薬を服用しないか、少量の服用(補助的な使用)に留めても、透析患者の副作用を起こさずに、体内血液中のリン濃度を適切に管理することができる。
 本実施形態における多孔性成形体は、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径が0.08~0.70μmであり、0.10~0.60μmであることが好ましく、0.20~0.50μmであることがより好ましい。
 本実施形態において、最頻細孔径(モード径)とは、水銀ポロシメーターで測定した細孔直径に対して対数微分細孔容積(dV/d(logD)、ここでVは水銀圧入容積、Dは細孔直径を示す。)をプロットした図上において、対数微分細孔容積の値が最大となる細孔直径を意味し、体積基準である。具体的には、実施例に記載の方法により、最頻細孔径を測定することができる。
 水銀ポロシメーターは、水銀圧入法によって多孔性材料の細孔の大きさを評価する装置で、ガス吸着法(BET法)では測定ができないような比較的大きな細孔分布(メソポア(数nm)~マクロポア(数百μm))の測定に適している。
 本実施形態おいては、水銀ポロシメーターで最頻細孔径を測定することにより、多孔性成形体における有機高分子樹脂からなる多孔構造(骨格構造)の特徴を詳細に測定することができる。また、水銀ポロシメーターでメディアン径及び比表面積を測定することにより、多孔性成形体における有機高分子樹脂からなる多孔構造(骨格構造)の特徴をより詳細に測定することができる。
 最頻細孔径が0.08μm以上であれば、吸着対象物であるリンが多孔性成形体内部へ拡散するための連通孔の孔径として十分であり、拡散速度が速くなる。最頻細孔径が0.70μm以下であれば、多孔性成形体の空隙が小さくなり、単位体積中に占める無機イオン吸着体の存在量が密になるため、高速通水処理時に多くのイオンを吸着するのに適している。
 多孔性成形体の外表面開口率は、5%以上30%未満であることが好ましく、7%以上28%以下であることがより好ましく、10%以上25%以下であることがさらに好ましい。
 本実施形態において、外表面開口率とは、走査型電子顕微鏡で多孔性成形体の外表面を観察した視野の面積中に占める全ての孔の開口面積の和の割合を意味する。
 外表面開口率が5%以上であれば、吸着対象物であるリンの多孔性成形体内部への拡散速度が速くなる。外表面開口率が30%未満であれば、多孔性成形体外表面の無機イオン吸着体の存在量が多いため、高速で通液処理しても水中のイオンを確実に吸着できる。
 本実施形態においては、10,000倍で多孔性成形体の外表面を観察して外表面開口率を実測する。具体的には、実施例に記載の方法により、外表面開口率を測定することができる。
 本実施形態における多孔性成形体は、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径とメディアン径の比(最頻細孔径/メディアン径)が0.80~1.30であることが好ましく、0.85~1.25であることがより好ましく、0.90~1.20であることがさらに好ましい。
 本実施形態において、メディアン径とは、積算細孔容積分布における積算細孔容積の最大値と最小値の範囲の中央値に対する細孔直径を意味し、体積基準である。具体的には、実施例に記載の方法により、メディアン径を測定することができる。
 最頻細孔径/メディアン径の比が1.0に近いと多孔性成形体の細孔径分布が均一であり、高速通水処理に適している。
 多孔性成形体の外表面付近に孔径が小さいち密層(スキン層)が存在する場合、スキン層の内側(成形体の内部方向)には大きな空隙(最大孔径層)が形成しやすい。最頻細孔径/メディアン径の比が0.80~1.30であることは、多孔性成形体にスキン層が存在していないことを意味する。
 本実施形態における多孔性成形体は、水銀ポロシメーターで測定した比表面積が10~100m/cmであることが好ましく、11~90m/cmであることがより好ましく、12~50m/cmであることがさらに好ましい。
 比表面積が10m/cm以上であれば、無機イオン吸着体の担持量が多くかつ細孔表面積が大きいため、高速通水時の十分な吸着性能が得られる。比表面積が100m/cm以下であれば、無機イオン吸着体が強固に担持されるため多孔性成形体の強度が高い。
 本実施形態において、比表面積は、次式で定義される。
比表面積(m/cm)=S(Hg)(m/g)×かさ比重(g/cm
 S(Hg)は、多孔性成形体の単位重量あたりの細孔表面積(m/g)を意味する。細孔表面積の測定方法は、多孔性成形体を室温で真空乾燥した後、水銀ポロシメーターを用いて測定する。具体的には、実施例に記載の方法により、細孔表面積を測定することができる。
 かさ比重の測定方法は、以下のとおりである。
 多孔性成形体が、粒子状、円柱状、中空円柱状等であり、その形状が短いものは、湿潤状態の多孔性成形体を、メスシリンダー等を用いて、1mLを1cmとしてみかけの体積を測定する。その後、室温で真空乾燥して重量を求め、重量/体積として、かさ比重を算出する。
 多孔性成形体が、糸状、中空糸状、シート状等であり、その形状が長いものは、湿潤時の断面積と長さを測定して、両者の積から体積を算出する。その後、室温で真空乾燥して重量を求め、重量/体積として、かさ比重を算出する。
 本実施形態における多孔性成形体は、平均粒径が100~2500μmで、実質的に球状であることが好ましく、平均粒径は150~2000μmであることがより好ましく、200~1500μmであることがさらに好ましい。
 本実施形態における多孔性成形体は、球状粒子であることが好ましく、球状粒子として、真球状のみならず、楕円球状であってもよい。
 平均粒径が100μm以上であれば、多孔性成形体をカラムやタンク等へ充填した際に圧カ損失が小さいため高速通水処理に適している。平均粒径が2500μm以下であれば、多孔性成形体をカラムやタンクに充填したときの表面積を大きくすることができ、高速で通液処理してもイオンを確実に吸着することができる。
 本実施形態において、平均粒径は、多孔性成形体を球状とみなして、レーザー光による回折の散乱光強度の角度分布から求めた球相当径のメディアン径を意味する。具体的には、実施例に記載の方法により、平均粒径を測定することができる。
(有機高分子樹脂)
 本実施形態における多孔性成形体を構成する有機高分子樹脂は、特に限定されないが、湿式相分離による多孔化手法が可能な樹脂であることが好ましい。
 有機高分子樹脂としては、例えば、ポリスルホン系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン系ポリマー、ポリ塩化ビニリデン系ポリマー、アクリロニトリル系ポリマー、ポリメタクリル酸メチル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、セルロース系ポリマー、エチレンビニルアルコール共重合体系ポリマー及び多種類等が挙げられる。
 中でも、水中での非膨潤性と耐生分解性、さらに製造の容易さから、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリスルホン(PS)、ポリエーテルスルホン(PES)及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)が好ましい。
 有機高分子樹脂は、末端に水酸基を有しているポリエーテルスルホンが好ましい。末端基として水酸基を有していることによって、本実施形態における多孔性成形体において、優れた無機イオン吸着体の担持性能が発揮できる。加えて、疎水性が高い有機高分子樹脂が、末端に水酸基を有しているため親水性が向上し、多孔性成形体にファウリングが発生しにくい。
(無機イオン吸着体)
 本実施形態における多孔性成形体を構成する無機イオン吸着体とは、イオン吸着現象又はイオン交換現象を示す無機物質を意味する。
 天然物系の無機イオン吸着体としては、例えば、ゼオライト及びモンモリロナイト等の各種の鉱物性物質等が挙げられる。
 各種の鉱物性物質の具体例としては、アルミノケイ酸塩で単一層格子をもつカオリン鉱物、2層格子構造の白雲母、海緑石、鹿沼土、パイロフィライト、タルク、3次元骨組み構造の長石、ゼオライト及びモンモリロナイト等が挙げられる。
 合成物系の無機イオン吸着体としては、例えば、金属酸化物、多価金属の塩及び不溶性の含水酸化物等が挙げられる。金属酸化物としては、複合金属酸化物、複合金属水酸化物及び金属の含水酸化物等を含む。
 無機イオン吸着体は、吸着対象物、中でも、リンの吸着性能の観点で、下記式(I)で表される金属酸化物を含有することが好ましい。
 MN・mHO ・・・(I)
 上記式(I)中、xは0~3、nは1~4、mは0~6であり、M及びNは、Ti、Zr、Sn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Cr、Co、Ga、Fe、Mn、Ni、V、Ge、Nb及びTaからなる群から選ばれる金属元素であり、互いに異なる。
 金属酸化物は、上記式(I)中のmが0である未含水(未水和)の金属酸化物であってもよいし、mが0以外の数値である金属の含水酸化物(水和金属酸化物)であってもよい。
 上記式(I)中のxが0以外の数値である場合の金属酸化物は、含有される各金属元素が規則性を持って酸化物全体に均一に分布し、金属酸化物に含有される各金属元素の組成比が一定に定まった化学式で表される複合金属酸化物である。
 具体的には、ペロブスカイト構造、スピネル構造等を形成し、ニッケルフェライト(NiFe)、ジルコニウムの含水亜鉄酸塩(Zr・Fe・mHO、ここで、mは0.5~6である。)等が挙げられる。
 無機イオン吸着体は、上記式(I)で表される金属酸化物を複数種含有していてもよい。
 無機イオン吸着体としては、吸着対象物、中でも、リンの吸着性能に優れているという観点から、下記(a)~(c)のいずれかの群から選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。
(a)水和酸化チタン、水和酸化ジルコニウム、水和酸化スズ、水和酸化セリウム、水和酸化ランタン及び水和酸化イットリウム
(b)チタン、ジルコニウム、スズ、セリウム、ランタン及びイットリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素と、アルミニウム、珪素及び鉄からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素との複合金属酸化物
(c)活性アルミナ
 (a)~(c)群のいずれかの群から選択される材料であってもよく、(a)~(c)群のいずれかの群から選択される材料を組み合わせて用いてもよく、(a)~(c)群のそれぞれにおける材料を組み合わせて用いてもよい。組み合わせて用いる場合には、(a)~(c)群のいずれかの群から選ばれる2種以上の材料の混合物であってもよく、(a)~(c)群の2つ以上の群から選ばれる2種以上の材料の混合物であってもよい。
 無機イオン吸着体は、安価で吸着性が高いという観点から、硫酸アルミニウム添着活性アルミナを含有してもよい。
 無機イオン吸着体としては、上記式(I)で表される金属酸化物に加え、上記M及びN以外の金属元素がさらに固溶したものは、無機イオンの吸着性や製造コストの観点から、より好ましい。
 例えば、ZrO・mHO(mが0以外の数値である。)で表される水和酸化ジルコニウムに、鉄が固溶したものが挙げられる。
 多価金属の塩としては、例えば、下記式(II)で表されるハイドロタルサイト系化合物が挙げられる。
 M2+ (1-p)3+ (OH(2+p-q)(An-q/r ・・・(II)
 上記式(II)中、M2+は、Mg2+、Ni2+、Zn2+、Fe2+、Ca2+及びCu2+からなる群から選ばれる少なくとも一種の二価の金属イオンである。
 M3+は、Al3+及びFe3+からなる群から選ばれる少なくとも一種の三価の金属イオンである。
 An-は、n価のアニオンである。
 0.1≦p≦0.5であり、0.1≦q≦0.5であり、rは1又は2である。
 上記式(II)で表されるハイドロタルサイト系化合物は、無機イオン吸着体として原料が安価であり、吸着性が高いことから好ましい。
 不溶性の含水酸化物としては、例えば、不溶性のヘテロポリ酸塩及び不溶性ヘキサシアノ鉄酸塩等が挙げられる。
 本実施形態における多孔性成形体を構成する無機イオン吸着体は、その製造方法等に起因して混入する不純物元素を、多孔性成形体の機能を阻害しない範囲で含有していてもよい。混入する可能性がある不純物元素としては、例えば、窒素(硝酸態、亜硝酸態、アンモニウム態)、ナトリウム、マグネシウム、イオウ、塩素、カリウム、カルシウム、銅、亜鉛、臭素、バリウム及びハフニウム等が挙げられる。
 本実施形態の血液処理用リン吸着剤は、透析患者の血液透析におけるリン吸着に好適に用いられる。血液組成は血漿成分と血球成分に分かれ、血漿成分は水91%、タンパク質7%、脂質成分及び無機塩類で構成されており、血液中でリンは、リン酸イオンとして血漿成分中に存在する。血球成分は赤血球96%、白血球3%及び血小板1%で構成されており、赤血球の大きさは直径7~8μm、白血球の大きさは直径5~20μm、血小板の大きさは直径2~3μmである。
 本実施形態の血液処理用リン吸着剤は、水銀ポロシメーターで測定した前記多孔性成形体の最頻細孔径が0.08~0.70μmであることにより、外表面の無機イオン吸着体の存在量が多い多孔性成形体を含有するため、高速で通液処理してもリンイオンを確実に吸着でき、またリンイオンの多孔性成形体内部への浸透拡散吸着性にも優れる。さらに、血球成分等の目詰り等による血液流れ性が低下することもない。
 本実施形態の血液処理用リン吸着剤が、有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含み、水銀ポロシメーターで測定した前記多孔性成形体の最頻細孔径が0.08~0.70μmである多孔性成形体を含有することにより、血液中のリンイオンを選択的に確実に吸着することで、体内に戻る血中リン濃度はほとんど0に近いものとなる。ほとんどリンを含まない血液を体内に戻すことで細胞内又は細胞外からの血中へのリンの移動が活発になりリフィリング効果が大きくなることが考えられる。
 また、血中のリンを補おうとするリフィリング効果を誘発することで、通常排泄できない細胞外液、細胞内に存在するリンも排泄できる可能性がある。
 これにより、透析患者が、リン吸着剤経口薬を服用しないか、少量の服用(補助的な使用)に留めても、透析患者の副作用を起こさずに、体内血液中のリン濃度を適切に管理することができる
 本実施形態の血液処理用リン吸着剤は適当なカラム等に充填した物を透析時のダイアライザー前後に直列、並列等に繋いで使用することができる。本実施形態の血液処理用リン吸着剤は、カラム等に充填してリン吸着用カラムとして用いることができ、血中のリン濃度が低く、空間速度が速い状態でも無機リンの選択性と吸着性能に優れる。
 リフィリング効果を誘発しやすくなる観点で、ダイアライザーの前後に本実施形態の血液処理用リン吸着剤を充填したカラムを繋いで使用することが好ましい。
 リフィリング効果が期待できる観点から、リン吸着率(%)(血中のリンが吸着される割合)は、50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、99%以上であることが好適である。
〔多孔性成形体の製造方法〕
 本実施形態における多孔性成形体の製造方法は、(1)有機高分子樹脂の良溶媒と無機イオン吸着体を粉砕、混合してスラリーを得る工程、(2)工程(1)で得られたスラリーに有機高分子樹脂及び水溶性高分子を溶解する工程、(3)工程(2)で得られたスラリーを成形する工程、(4)工程(3)で得られた成形品を貧溶媒中で凝固させるまでの間、成形品が接触する空間部の温度と湿度を制御して凝固を促進する工程、及び(5)工程(4)で得られた凝固が促進された成形品を貧溶媒中で凝固させる工程を含む。
(工程(1):粉砕・混合工程)
 工程(1)において、有機高分子樹脂の良溶媒と無機イオン吸着体を、粉砕、混合してスラリーを得る。
 無機イオン吸着体を有機高分子樹脂の良溶媒中で湿式粉砕することにより、無機イオン吸着体を微粒子化できる。その結果、成形後の多孔性成形体に担持された無機イオン吸着体は、二次凝集物が少ないものとなる。
<有機高分子樹脂の良溶媒>
 工程(1)における有機高分子樹脂の良溶媒としては、多孔性成形体の製造条件において有機高分子樹脂を安定に1質量%を超えて溶解するものであれば、特に限定されるものではなく、従来公知のものを使用できる。
 良溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)及びN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)等が挙げられる。
 良溶媒は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
<粉砕混合手段>
 工程(1)において、スラリーを得るために用いられる粉砕混合手段は、無機イオン吸着体及び有機高分子樹脂の良溶媒を合わせて粉砕、混合できるものであれば、特に限定されるものではない。
 粉砕混合手段として、例えば、加圧型破壊、機械的磨砕、超音波処理等の物理的破砕方法に用いられる手段を用いることができる。
 粉砕混合手段の具体例としては、ジェネレーターシャフト型ホモジナイザー、ワーリングブレンダー等のブレンダー、サンドミル、ボールミル、アトライタ及びビーズミル等の媒体撹拌型ミル、ジェットミル、乳鉢と乳棒、らいかい器並びに超音波処理器等が挙げられる。
 中でも、粉砕効率が高く、粘度の高いものまで粉砕できることから、媒体撹拌型ミルが好ましい。
 媒体撹拌型ミルに使用するボール径は、特に限定されるものではないが、0.1~10mmであることが好ましい。ボール径が0.1mm以上であれば、ボール質量が充分あるので粉砕力があり粉砕効率が高く、ボール径が10mm以下であれば、微粉砕する能力に優れる。
 媒体攪拌型ミルに使用するボールの材質は、特に限定されるものではないが、鉄やステンレス等の金属、アルミナやジルコニア等の酸化物類、窒化ケイ素や炭化ケイ素等の非酸化物類の各種セラミック等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れ、製品へのコンタミネーション(摩耗物の混入)が少ない点で、ジルコニアが優れている。
<分散剤>
 工程(1)においては、多孔性成形体の構造に影響しない範囲で、粉砕、混合する際、無機イオン吸着体を混合した有機高分子樹脂の良溶媒中に界面活性剤等の公知の分散剤を添加してもよい。
(工程(2):溶解工程)
 工程(2)においては、工程(1)により得られたスラリーに、有機高分子樹脂及び水溶性高分子を溶解させて、成形用スラリーを得る。
 有機高分子樹脂の添加量は、有機高分子樹脂/(有機高分子樹脂+水溶性高分子+有機高分子樹脂の良溶媒)の割合が、3~40質量%となるようにすることが好ましく、4~30質量%であることがより好ましい。有機高分子樹脂の含有率が3質量%以上であれば、強度の高い多孔性成形体が得られ、40質量%以下であれば、空孔率の高い多孔性成形体が得られる。
<水溶性高分子>
 工程(2)における水溶性高分子は、有機高分子樹脂の良溶媒と有機高分子樹脂とに対して相溶性のあるものであれば、特に限定されるものではない。
 水溶性高分子としては、天然高分子、半合成高分子及び合成高分子のいずれも使用できる。
 天然高分子としては、例えば、グアーガム、ローカストビーンガム、カラーギナン、アラビアゴム、トラガント、ペクチン、デンプン、デキストリン、ゼラチン、カゼイン及びコラーゲン等が挙げられる。
 半合成高分子としては、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルデンプン及びメチルデンプン等が挙げられる。
 合成高分子としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル酸ナトリウム並びにテトラエチレングリコール及びトリエチレングリコール等のポリエチレングリコール類等が挙げられる。
 中でも、無機イオン吸着体の担持性を高める点から、合成高分子が好ましく、多孔性が向上する点から、ポリビニルピロリドン及びポリエチレングリコール類がより好ましい。
 ポリビニルピロリドンとポリエチレングリコール類の質量平均分子量は、400~35,000,000であることが好ましく、1,000~1,000,000であることがより好ましく、2,000~100,000であることがさらに好ましい。
 質量平均分子量が2,000以上であれば、表面開口性の高い多孔性成形体が得られ、1,000,000以下であれば、成形する時のスラリーの粘度が低いので成形が容易になる傾向がある。
 水溶性高分子の質量平均分子量は、水溶性高分子を所定の溶媒に溶解し、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)分析により測定できる。
 水溶性高分子の添加量は、水溶性高分子/(水溶性高分子+有機高分子樹脂+有機高分子樹脂の良溶媒)の割合が、0.1~40質量%となるようにすることが好ましく、0.5~30質量%であることがより好ましく、1~10質量%であることがさらに好ましい。
 水溶性高分子の添加量が0.1質量%以上であれば、多孔性成形体の外表面及び内部に三次元的に連続した網目構造を形成する繊維状の構造体を含む多孔性成形体が均一に得られる。水溶性高分子の添加量が40質量%以下であれば、外表面開口率が適当であり、多孔性成形体の外表面の無機イオン吸着体の存在量が多いため、高速で通液処理してもイオンを確実に吸着できる多孔性成形体が得られる。
(工程(3):成形工程)
 工程(3)においては、工程(2)により得られたスラリー(成形用スラリー)を成形する。成形用スラリーは、有機高分子樹脂と、有機高分子樹脂の良溶媒と、無機イオン吸着体と、水溶性高分子の混合スラリーである。
 本実施形態における多孔性成形体の形態は、成形用スラリーを成形する方法によって、粒子状、糸状、シート状、中空糸状、円柱状、中空円柱状等の任意の形態を採ることができる。
 粒子状の形態に成形する方法としては、特に限定されないが、例えば、回転する容器の側面に設けたノズルから、容器中に収納されている成形用スラリーを飛散させて、液滴を形成させる回転ノズル法等が挙げられる。回転ノズル法により、粒度分布が揃った粒子状の形態に成形することができる。
 ノズルの径は、0.1~10mmであることが好ましく、0.1~5mmであることがより好ましい。ノズルの径が0.1mm以上であれば、液滴が飛散しやすく、10mm以下であれば、粒度分布を均一にすることができる。
 遠心力は、遠心加速度で表され、5~1500Gであることが好ましく、10~1000Gであることがより好ましく、10~800Gであることがさらに好ましい。
 遠心加速度が5G以上であれば、液滴の形成と飛散が容易であり、1500G以下であえば、成形用スラリーが糸状にならずに吐出し、粒度分布が広くなるのを抑えることができる。粒度分布が狭いことにより、カラムに多孔性成形体を充填した時に水の流路が均一になるため、超高速通水処理に用いても通水初期からイオン(吸着対象物)が漏れ出す(破過する)ことが無いという利点を有している。
 糸状又はシート状の形態に成形する方法としては、該当する形状の紡口、ダイスから成形用スラリーを押し出し、貧溶媒中で凝固させる方法が挙げられる。
 中空糸状の多孔性成形体を成形する方法としては、環状オリフィスからなる紡口を用いることで、糸状やシート状の多孔性成形体を成形する方法と同様にして成形できる。
 円柱状又は中空円柱状の多孔性成形体を成形する方法としては、紡口から成形用スラリーを押し出す際、切断しながら貧溶媒中で凝固させてもよいし、糸状に凝固させてから後に切断しても構わない。
(工程(4):凝固促進工程)
 工程(4)においては、工程(3)により得られた成形品を貧溶媒中で凝固させるまでの間、成形品が接触する空間部の温度と湿度を制御して凝固を促進させる。
 工程(4)により、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径や外表面開口率を調整することができ、無機イオン吸着体の存在量が高い成形体が得られるため、被処理水中のイオン、中でも、リンイオンを超高速除去でき、かつ吸着容量が大きい多孔性成形体を提供することができる。
 空間部の温度と湿度は、貧溶媒が貯留される凝固槽と回転容器との空間をカバーで覆い、貧溶媒の温度を調整して制御する。
 空間部の温度は20~90℃であることが好ましく、25~85℃であることがより好ましく、30~80℃であることがさらに好ましい。
 空間部の温度が20℃以上であれば、多孔性成形体の外表面開口率が高くなり、90℃以下であれば、回転容器に開けたノズルがスラリーで詰まり難く、長時間安定して多孔性成形体を製造することができる。
 空間部の湿度は、温度に対する相対湿度で65~100%であることが好ましく、70~100%であることがより好ましく、75~100%であることがさらに好ましい。
 相対湿度が65%以上であれば、多孔性成形体の外表面開口率が高くなり、100%以下であれば、回転容器に開けたノズルがスラリーで詰まり難く、長時間安定して成形体を製造することができる。
(工程(5):凝固工程)
 工程(5)においては、工程(4)で得られた凝固が促進された成形品を貧溶媒中で凝固させて、多孔性成形体を得る。
<貧溶媒>
 工程(5)における貧溶媒としては、工程(5)の条件において有機高分子樹脂の溶解度が1質量%以下の溶媒を使用することができ、例えば、水、メタノール及びエタノール等のアルコール類、エーテル類並びにn-ヘキサン及びn-ヘプタン等の脂肪族炭化水素類等が挙げられる。中でも、貧溶媒としては、水が好ましい。
 工程(5)では、先行する工程から良溶媒が持ち込まれ、良溶媒の濃度が、凝固工程開始時と終点で、変化してしまう。そのため、あらかじめ良溶媒を加えた貧溶媒としてもよく、初期の濃度を維持するように水等を別途加えながら濃度を管理して凝固工程を行うことが好ましい。
 良溶媒の濃度を調整することで、多孔性成形体の構造(外表面開口率及び粒子形状)を制御できる。
 貧溶媒が水又は有機高分子樹脂の良溶媒と水の混合物の場合、凝固工程において、水に対する有機高分子樹脂の良溶媒の含有量は、0~80質量%であることが好ましく、0~60質量%であることがより好ましい。
 有機高分子樹脂の良溶媒の含有量が80質量%以下であれば、多孔性成形体の形状が良好になる効果が得られる。
 貧溶媒の温度は、工程(4)の空間部の温度と湿度を制御する観点から、40~100℃であることが好ましく、50~100℃であることがより好ましく、60~100℃であることがさらに好ましい。
(多孔性成形体の製造装置)
 本実施形態における多孔性成形体の製造装置は、液滴を遠心力で飛散させる回転容器と、凝固液を貯留する凝固槽と、を備え、回転容器と凝固槽の間の空間部分を覆うカバーを具備し、空間部の温度と湿度を制御する制御手段を備える。
 液滴を遠心力で飛散させる回転容器は、成形用スラリーを球状の液滴にして遠心力で飛散する機能があれば、特定の構造からなるものに限定されず、例えば周知の回転ディスク及び回転ノズル等が挙げられる。
 回転ディスクは、成形用スラリーが回転するディスクの中心に供給され、回転するディスクの表面に沿って成形用スラリーが均一な厚みでフィルム状に展開し、ディスクの周縁から遠心力で滴状に分裂して微小液滴を飛散させるものである。
 回転ノズルは、中空円盤型の回転容器の周壁に多数の貫通孔を形成するか、または周壁に貫通させてノズルを取付け、回転容器内に成形用スラリーを供給すると共に回転容器を回転させ、その際に貫通孔又はノズルから遠心力により成形用スラリーを吐出させて液滴を形成するものである。
 凝固液を貯留する凝固槽は、凝固液を貯留できる機能があれば、特定の構造からなるものに限定されず、例えば周知の上面開口の凝固槽や、回転容器を囲むように配置した筒体の内面に沿って凝固液を重力により自然流下させる構造の凝固槽等が挙げられる。
 上面開口の凝固槽は、回転容器から水平方向に飛散した液滴を自然落下させ、上面が開口した凝固槽に貯留した凝固液の水面で液滴を捕捉する装置である。
 回転容器を囲むように配置した筒体の内面に沿って凝固液を重力により自然流下させる構造の凝固槽は、凝固液を筒体の内面に沿わせて周方向にほぼ均等な流量で流出させ、内面に沿って自然流下する凝固液流中に液滴を捕捉して凝固させる装置である。
 空間部の温度と湿度の制御手段は、回転容器と凝固槽の間の空間部を覆うカバーを具備し、空間部の温度と湿度を制御する手段である。
 空間部を覆うカバーは、空間部を外部の環境から隔離して、空間部の温度及び湿度を現実的に制御し易くする機能があれば、特定の構造からなるものに限定されず、例えば箱状、筒状及び傘状の形状とすることができる。
 カバーの材質は、例えば、金属のステンレス鋼やプラスチック等が挙げられる。外部環境と隔離する点で、公知の断熱剤で覆うこともできる。カバーには、一部開口部を設けて、温度及び湿度を調整してもよい。
 空間部の温度及び湿度の制御手段は、空間部の温度と湿度を制御する機能があればよく、特定の手段に限定されず、例えば、電気ヒーター及びスチームヒーター等の加熱機並びに超音波式加湿器及び加熱式加湿器等の加湿器が挙げられる。
 構造が簡便であるという点で、凝固槽に貯留した凝固液を加温して、凝固液から発生する蒸気を利用して空間部の温度と湿度を制御する手段が好ましい。
 本実施形態の血液処理システムは、本実施形態の血液処理用リン吸着剤を含む。血液処理システムは、血液浄化器をさらに含むことが好ましい。
 本実施形態の血液浄化器で処理された血液が血液処理用リン吸着剤で処理されるように血液処理用リン吸着剤が配置されていることが好ましい。図6に一実施形態として、血液処理システムの模式図を示す。
 また、本実施形態の血液処理用リン吸着剤で処理された血液が血液浄化器で処理されるように血液処理用リン吸着剤が配置されていることが好ましい。
 血液処理用リン吸着剤は、血液浄化器の前後に直列又は並列に配置することが好ましい。
 血液浄化器としては、特に限定されず、透析療法等において用いられる人工腎臓(ダイアライザー)等が挙げられる。
 本実施形態の血液浄化器は、例えば、ポリスルホン系高分子とポリビニルピロリドンとを含む分離膜を用いた血液浄化器が挙げられる。
<ポリスルホン系高分子>
 本実施形態において、ポリスルホン系高分子とは、スルホン(-SO-)基をその構造内に含有する高分子である。
 ポリスルホン系高分子としては、例えば、ポリフェニレンスルホン、ポリスルホン、ポリアリルエーテルスルホン、ポリエーテルスルホン及びこれらの共重合体等が挙げられる。
 ポリスルホン系高分子は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 中でも分画性を制御する観点で、下記式(1)又は下記式(2)で示されるポリスルホン系高分子が好ましい。
(-Ar-SO-Ar-O-Ar-C(CH-Ar-O-)n     (1)
(-Ar-SO-Ar-O-)n                    (2)
 式(1)及び式(2)中、Arはベンゼン環を、nはポリマーの繰り返しを表し、1以上の整数である。
 式(1)で示されるポリスルホン系高分子としては、例えば、ソルベイ社から「ユーデル(商標)」の名称で、ビーエーエスエフ社から「ウルトラゾーン(商標)」の名称で市販されているものが挙げられる。また、式(2)で示されるポリエーテルスルホンとしては、例えば、住友化学株式会社から「スミカエクセル(商標)」の名称で市販されているものが挙げられ、重合度等によっていくつかの種類が存在するので、これらを適宜利用することができる。
<ポリビニルピロリドン>
 ポリビニルピロリドンとは、N-ビニルピロリドンをビニル重合させた水溶性の親水性高分子であり、親水化剤や孔形成剤として中空糸膜の素材として広く用いられている。
 ポリビニルピロリドンとしては、例えば、ビーエーエスエフ社から「ルビテック(商標)」の名称でそれぞれいくつかの分子量のものが市販されているので、これらを適宜利用することができる。
 ポリビニルピロリドンは1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 分離膜は、その構成成分として、ポリスルホン系高分子とポリビニルピロリドン以外の構成成分が含まれていてもよい。その他の構成成分としては、例えば、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタクリレート、ポリヒドロキシブチルメタクリレート等のポリヒドロキシアルキルメタクリレート及びポリエチレングリコール等が挙げられる。
 その他の構成成分の分離膜中の含有量は、特に限定されるものではないが、20質量%以下であり、10質量%以下であってもよく、5質量%以下であってもよい。
 また、分離膜においては、ポリスルホン系高分子に対するポリビニルピロリドンの比率を42質量%以下とすると、ポリビニルピロリドンの溶出量を抑制することができるので好ましい。ポリスルホン系高分子に対するポリビニルピロリドンの比率は15質量%以上であることが好ましく、より好ましくは20質量%以上であり、また、18質量%以上とすると、分離膜表面のポリビニルピロリドン濃度を好適な範囲に制御でき、タンパク質吸着を抑制する効果を高められ、血液適合性に優れた血液処理用分離膜とすることができる。
 分離膜の形状に限定はないが、分離膜は中空糸形状を有していることが好ましい。また、透過性能の観点からは、クリンプが付与されていることが好ましい。
 以下、ポリスルホン系高分子とポリビニルピロリドンとを含む分離膜を用いた血液浄化器の製造方法について説明する。
 分離膜は、少なくともポリスルホン系高分子とポリビニルピロリドンを含む製膜原液を用いて、通常の方法により製膜することにより製造することができる。
 製膜原液としては、ポリスルホン高分子とポリビニルピロリドンを溶媒に溶解することによって調製することができる。
 かかる溶媒としては、例えば、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、スルホラン及びジオキサン等が挙げられる。
 溶媒は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
 製膜原液中のポリスルホン系高分子の濃度は、製膜可能で、かつ得られる分離膜が透過膜としての性能を有するような濃度の範囲であれば特に限定されるものではないが、5~35質量%であることが好ましく、10~30質量%であることがより好ましい。
 高い透水性能を達成する場合にはポリスルホン系樹脂濃度は低い方がよく、10~25質量%であることがさらに好ましい。
 製膜原液中における、ポリビニルピロリドンの濃度は、特に限定されるものではないが、例えば、ポリスルホン系高分子に対するポリビニルピロリドンの比率(ポリビニルピロリドンの質量/ポリスチレン系高分子の質量)が好ましくは27質量%以下、より好ましくは18~27質量%、さらに好ましくは20~27質量%となるように調整することが好ましい。
 製膜原液中、ポリスルホン系高分子に対するポリビニルピロリドンの比率を27質量%以下とすることにより、ポリビニルピロリドンの溶出量を抑制することができる。また、好適には、18質量%以上とすることにより、分離膜表面のポリビニルピロリドン濃度を好適な範囲に制御でき、タンパク質吸着を抑制する効果を高められ、血液適合性に優れた分離膜とすることができる。
 以上のような製膜原液を用いて、通常用いられている方法により平膜や中空糸膜の分離膜を製膜することができる。
 分離膜の製造方法を、中空糸膜である場合を例示して説明する。
 チューブインオリフィス型の紡糸口金を用い、該紡糸口金のオリフィスからは製膜紡糸原液を、チューブからは該製膜紡糸原液を凝固させる為の中空内液を、同時に空中に吐出させる。中空内液としては、水や水を主体とした液体が使用でき、一般的には製膜紡糸原液に使った溶剤と水との混合溶液が好適に使用される。例えば、20~70質量%のジメチルアセトアミド水溶液等が用いられる。
 製膜紡糸原液吐出量と中空内液吐出量を調整することにより中空糸膜の内径と膜厚を所望の値に調整することができる。
 中空糸膜の内径は、特に限定はないが、血液処理用途においては一般に170~250μmであればよく、180~220μmであることが好ましい。透過膜としての物質移動抵抗による低分子量物の拡散除去の効率の観点から、中空糸膜の膜厚は50μm以下であることが好ましい。強度の観点から、中空糸膜の膜厚は10μm以上であることが好ましい。
 紡糸口金から中空内液とともに吐出された製膜紡糸原液は、エアーギャップ部を走行させられ、次いで、紡糸口金下部に設置された水を主体とする凝固浴中へ導入され、一定時間浸漬されて、その凝固が完了する。このとき、製膜紡糸原液吐出線速度と引取速度の比で表されるドラフトが1以下であることが好ましい。
 なお、エアーギャップとは、紡糸口金と凝固浴との間の空間を意味し、製膜紡糸原液は紡糸口金から同時に吐出された中空内液中の水などの貧溶媒成分(ポリスルホン系高分子及びポリビニルピロリドンに対する貧溶媒成分)によって、内表面側から凝固が開始する。凝固開始時に平滑な分離膜表面を形成し、分離膜構造を安定にするためには、ドラフトは1以下が好ましく、より好ましくは0.95以下である。
 ついで熱水等による洗浄によって中空糸膜に残留している溶媒を除去した後、連続的に乾燥機内に導き、熱風などにより乾燥した中空糸膜を得ることができる。洗浄は不要なポリビニルピロリドンを除去するため、60℃以上の熱水にて120秒以上実施することが好ましく、70℃以上の熱水にて150秒以上洗浄することがより好ましい。
 後工程においてウレタン樹脂で包埋するため、また、本実施の形態においては、ドライ状態で放射線滅菌を行うために、乾燥により分離膜の水分含有率を10質量%以下とするのが好ましい。
 以上の工程を経て得られた中空糸膜は、所望の膜面積となるように、長さと本数を調整した束としてモジュール製造工程に供することができる。この工程では、中空糸膜は側面の両端部付近に2本のノズルを有する筒状容器に充填され、両端部がウレタン樹脂で包埋される。
 次に両端の硬化したウレタン部分を切断して中空糸膜が開口(露出)した端部に加工する。この両端部に、液体導入(導出)用のノズルを有するヘッダーキャップを装填して血液処理器の形状に組み上げる。
 本実施形態の血液処理方法は、本実施形態の血液処理用リン吸着剤を用いて血液を処理するリン吸着工程を有する。
 血液処理方法は、血液浄化器を用いて血液を処理する血液浄化工程と、血液浄化工程の前及び/又は後に、リン吸着工程を含むことが好ましい。
 血液処理用リン吸着剤は体外循環治療時に用いることが好ましく、血液透析治療時に用いることがより好ましい。体外循環治療において用いられる血液浄化器は拡散、濾過、吸着等によって血中のリンを所定の割合で除去することができるため、血液処理用リン吸着剤と併用することにより、血液処理用リン吸着剤の血液処理可能量を大幅に向上させることができる。血液浄化器の前に血液処理用リン吸着剤を配置するとリン吸着カラムに入る血中リン濃度が高いためリン吸着カラムで排除するリンの除去量が多くなると同時に、もし何らかの不具合によりリン吸着剤から異物が発生したとしても血液浄化器がフィルター代わりとなって不安全な状況を回避できる可能性がある。また、血液浄化器の後に、血液処理用リン吸着剤を通過するように両者を配置し、既に一定の割合でリンが除去された血液を血液処理用リン吸着剤が処理するように配置することによって、有限のリン吸着容量を有する血液処理用リン吸着剤の血液処理可能量を向上させリン吸着剤の量を減じることができる可能性がある。
 以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。多孔性成形体の物性は、以下の方法により測定した。
〔走査型電子顕微鏡による多孔性成形体の観察〕
 走査型電子顕微鏡(SEM)による多孔性成形体の観察は、目立製作所製のSU-70型走査型電子顕微鏡で行った。
 多孔性成形体試料をカーボン粘着テープ/アルミナ試料台に保持し、導電処理としてオスミウム(Os)コーティングして外表面SEM観察試料とした。
〔水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径及びメディアン径〕
 多孔性成形体を室温で真空乾燥した後、水銀ポロシメーター((株)島津製作所製、島津オートポアIV9500型)で測定した。
〔外表面開口率〕
 走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて撮影した多孔性成形体の外表面の画像を、画像解析ソフト(旭化成エンジニアリング(株)製、A像くん(商品名))を用いて解析して求めた。さらに詳しく説明すると、得られたSEM像を濃淡画像として認識し、色が濃い部分を開口部、色が薄い部分を多孔構造(骨格構造)となるように、しきい値を手動で調整し、開口部分と骨格部分に分割して、その面積比を求めた。しきい値決定の誤差を少なくするため、10枚の画像で同じ測定を行い、平均値を算出した。
〔水銀ポロシメーターで測定した比表面積〕
 多孔性成形体を室温で真空乾燥した後、水銀ポロシメーター((株)島津製作所製、島津オートポアIV9500型)を用い、多孔性成形体の単位質量あたりの細孔表面積S(Hg)(m/g)を求めた。
 次に、水で湿潤状態の多孔性成形体を、メスシリンダーを用いて、タッピングを行って、みかけの体積V(cm)を測定した。その後、室温で真空乾燥して、多孔性成形体の乾燥質量W(g)を求めた。
 多孔性成形体の比表面積は、次式から求めた。
 比表面積(m/cm)=S(Hg)(m/g)×かさ比重(g/cm
 かさ比重(g/cm)=W/V
 前記式中、S(Hg)は多孔性成形体の単位質量あたりの表面積(m/g)であり、Wは多孔性成形体の乾燥質量(g)、Vはそのみかけの体積(cm)である。
〔多孔性成形体の平均粒径及び無機イオン吸着体の平均粒径〕
 多孔性成形体の平均粒径及び無機イオン吸着体の平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(HORIBA社製のLA-950(商品名))で測定した。分散媒体は水を用いた。無機イオン吸着体に水和酸化セリウムを使用したサンプルの測定時は、屈折率に酸化セリウムの値を使用して測定した。同様に、無機イオン吸着体に水和酸化ジルコニウムを使用したサンプルを測定する時は、屈折率に酸化ジルコニウムの値を使用して測定した。
〔リン吸着量〕
 牛血漿を使用した低リン濃度血清によるカラムフロー試験によるリン吸着量を測定した。詳細は実施例1に記載するが、低リン濃度(0.7mg/dL)程度に調整した牛血漿を用いて、一般的な透析条件(空間速度SV=120,4時間透析)と同等な条件でカラムに充填した多孔性成形体(リン吸着剤)のリン吸着量(mg-P/mL-多孔性成形体)を測定した。
 リン酸イオン濃度は、モリブデン酸直接法にて測定した。
 通液速度がSV120の時のリン吸着量が、1.5(mg-P/mL-多孔性成形体)以上であれば、吸着容量が大きく、リン吸着剤として良好であると判断した。
〔実施例1〕
 N-メチル-2-ピロリドン(NMP、三菱化学(株))220gと、平均粒径30μmの水和酸化セリウム粉末(岩谷産業(株))200gを、直径5mmφのステンレス製ボール1.5kgを充填した容積1Lのステンレス製ボールミルポットに投入し、75rpmの回転数で150分間粉砕・混合処理を行い黄色のスラリーを得た。得られたスラリーに、ポリビニルピロリドン(PVP、BASFジャパン(株)、Luvitec K30 Powder(商品名))4gと、アクリロニトリル91.5質量%、アクリル酸メチル8.0質量%、メタリルスルホン酸ソーダ0.5質量%からなる極限粘度[η]=1.2の共重合体(有機高分子樹脂、PAN)10gを加えて、溶解槽中にて、60℃に加温して撹拌羽根を用いて撹拌・溶解し、均一な成形用スラリー溶液を得た。
 得られた成形用スラリー溶液を60℃に加温し、側面に直径4mmのノズルを開けた円筒状回転容器の内部に供給し、この容器を回転させ、遠心力(15G)によりノズルから液滴を形成させた。続いて、回転容器と凝固槽の間の空間部をポリプロピレン製のカバーで覆って空間部の温度を50℃、相対湿度を100%に制御した空間部を飛行させ、水に対するNMPの含有量が50質量%の凝固液を80℃に加温して貯留した、上面開口の凝固槽中に着水させ、成形用スラリーを凝固させた。
 さらに、洗浄、分級を行い、球状の多孔性成形体を得た。
 得られた多孔性成形体の表面を示す電子顕微鏡写真(倍率10,000倍)を図1に示した。
(バッチ式での血漿中リン吸着量測定)
 健常人ドナー血を採血し、血液100mLにCPD液(血液保存液)を14mL加え、遠心分離を行い、血球成分と血漿成分に分離した。
 血漿成分中のリン濃度(測定方法 モリブデン酸直接法)は11.1mg/dLであった。血漿10mL中に多孔性成形体を0.1mL(生食液中にて洗浄したもの)添加し、室温で2時間混和させた。その後、血漿中のリン濃度を測定して多孔性成形体へのリン吸着量を換算すると8.7mg/mL-多孔性成形体であった。同様に水系(リン濃度12mg/dL)にて室温で2時間混和させたときの多孔性成形体のリン吸着量は11.2mg/mL-多孔性成形体であった。
 血漿中でのリン吸着量は水系と比較してやや低くなるが、血漿中でもリン選択性が高く、リン吸着量の大きい、多孔性成形体が得られた。
(血液フロー試験)
 図5に示す模式図に応じた血液フロー試験により、圧力損失の変化、溶血性、血球付着性(白血球WBC、赤血球 RBC、血小板 PLT)、タンパク吸着性について評価を行った。
 健常人血液約51mLに抗凝固剤であるヘパリン1000IU/Lを添加し元血液を作成した。試験サンプルとして多孔性成形体とヘモソーバCHS-350(旭化成メディカル社製 吸着型血液浄化器)中のビーズ状活性炭を選択した。
 カラム内にそれぞれ樹脂量0.875mLを充填し生食で洗浄した。その後、元血液をポンプを使用して流量0.25mL/minでカラム下側にそれぞれ送り込み、上部から出てきたサンプル液を3mL/minで分取した。
1. 圧力損失変化結果
 フロー時間約200分を実施したが両サンプル共に圧力損失に変動が見られず、目詰り等は発生しなかった。圧力は1kPa以下で推移した。
2. 溶血性結果
 サンプルと生理食塩水を混合して30分以上静置後、遠心分離した上澄みの吸光度Abs540を測定する。元血液と生理食塩水を同様処理時の吸光度Abs540を溶血度0%、元血液と蒸留水との同様処理時の吸光度Abs540を溶血度100%としてそれぞれのフラクションについて溶血度を算出した。
 フロー時間約200分を実施し、それぞれ時間ごとに3mLずつサンプルしたものについて溶血度を測定したが、全て溶血度が0.5%以下であり溶血は観測されなかった。このことより多孔性成形体は実使用に問題ないことを確認した。
3. 血球付着性(白血球WBC、赤血球 RBC、血小板 PLT)結果
 フロー時間約200分を実施し、それぞれ時間ごとに3mLずつサンプルしたものについて分析を行った。
 分析はシスメックスの多項目自動血球分析装置 XT-1800iを使用した。
 白血球、赤血球、血小板ともに多孔性成形体とヘモソーバCHS-350の付着率傾向に差がなく実使用に問題ないことを確認した。
4. タンパク吸着性結果
 フロー時間約200分を実施し、それぞれ時間ごとに3mLずつサンプルしたものについて分析を行った。
 分析はビウレット法を用い、波長540nmで標準血清とサンプルの吸光度の測定を行い、元液からの吸着量を測定した。
 最初のフラクションでのタンパク吸着量は多孔性成形体で8mg/mL-多孔性成形体、ヘモソーバCHS-350は45mg/mL-ヘモソーバCHS-350で多孔性成形体の方が吸着量は小さかった。最初のフラクション以降の吸着率は両サンプル共に小さく0~2mg/mLの間であった。このことより多孔性成形体は実使用に問題ないことを確認した。
(牛血漿を使用した低リン濃度血清によるカラムフロー試験)
 透析治療時のダイアライザー出口の血中無機リン濃度は0.2~1.0mg/dLであることからその濃度範囲でのリン吸着量を測定しなければならない。そのため、試験血漿液のリン濃度の調整を行った。
 市販品の牛血清を遠心分離(3500rpm、5min)してその上澄み液である血漿を2000mL作成した。血漿中のリン濃度は10.8mg/dLであった。
 得られた血漿の半分(1000mL)に実施例1で得られた多孔性成形体を加え、室温で2時間攪拌処理を行い、遠心分離(3500rpm、5min)をしてリン濃度0の血漿約950mLを得た。
 リン濃度10.8mg/dLの血漿33mLとリン濃度0の血漿467mLを混合し遠心分離(3500rpm、5min)をかけて上澄み液としてリン濃度0.7mg/dL、495mLの血漿を得た。
 図5に示す模式図に応じて多孔性成形体1mLを充填したカラムを組み込み、得られた血漿450mLを2mL/minの流速で通液し、1フラクション目は10mLでそれ以降は1サンプルあたり20mLずつ採取した。通常、平均的な透析条件は流速Qb=200mL/minで4時間透析を行うことから、200mL×4時間=48000mLの全血流量となり、血球成分をHt=30%とすると血漿としては33600mLの流量となる。今回は1/100スケールでの実験としたので340mLの通液を目安とした。
 血漿フロー量-カラム出口血漿濃度-吸着率(%)-総吸着量を表1に記す。また、図7に血漿フロー量とリン吸着率(%)の関係を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 血漿フロー量350mLでの多孔性成形体のリン吸着量は2.28mg-P/mL-多孔性成形体であった。
 血漿フロー量が110mLまではリン吸着率は100%であり、透析終了時点でも吸着率は86%であることからリフィリング効果が期待できる。
 透析のみでのリンの排除量は透析液量を分析することでリンの排除量が測定でき、例えば4時間透析時のリン排除量は1100mg排除できるデータ等がある。その透析時のダイアライザー後の血中リン濃度からその後にリン吸着器を設けることでリン吸着器でのリンの排除可能量が計算でき、例えば240mgが排除可能と予測できる。この値は透析での排除量の20%以上にもなる。但し、この予想値は体内でのリンのリフィリング効果を考えていない場合であり、リフィリング効果が期待できれば透析での排除量も増え、リン吸着器での排除量も増えることが考えられ、全体での排除量は相当上がることが考えられる。
〔実施例2〕
 凝固液の温度を60℃とし、空間部の温度を37℃、相対湿度を100%に制御したこと以外は実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例3〕
 水和酸化セリウム粉末の仕込み量を200gから300gへ増量したこと以外は実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例4〕
 水和酸化セリウム粉末の仕込み量を200gから150gへ減量したこと以外は実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例5〕
 円筒状回転容器の側面に備えたノズルの直径を4mmから3mmに細くしたノズルを用いて多孔性成形体を成形すること以外は実施例3に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例6〕
 円筒状回転容器の側面に備えたノズルの直径を4mmから5mmに太くしたノズルを用いて多孔性成形体を成形すること以外は実施例3に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例7〕
 有機高分子樹脂の良溶媒をジメチルスルホキシド(DMSO、関東化学(株))160g、有機高分子樹脂をエチレンビニルアルコール共重合体(EVOH、日本合成化学工業(株)、ソアノールE3803(商品名))20g、水和酸化セリウム粉末の仕込み量を250gとし、さらに凝固液を水、ノズル直径を5mmとしたこと以外は実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例8〕
 有機高分子樹脂をポリエーテルスルホン(住友化学(株)、スミカエクセル5003PS(商品名)、OH末端グレード、末端水酸基組成90(モル%))30g、水溶性高分子をポリエチレングリコール(PEG35,000、メルク(株))4g、水和酸化セリウム粉末の仕込み量を100gとし、さらに凝固液を水、ノズル直径を5mmとしたこと以外は実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例9〕
 無機イオン吸着体として、水和酸化ジルコニウム粉末(第一稀元素(株)、R水酸化ジルコニウム(商品名))を70℃の乾燥機中で恒量乾燥したものを使用したこと以外は、実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例10〕
 無機イオン吸着体として、水和酸化ジルコニウム粉末(第一稀元素(株)、R水酸化ジルコニウム(商品名))を70℃の乾燥機中で恒量乾燥したものを使用し、さらにノズル直径を4mmにしたこと以外は、実施例7に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例11〕
 無機イオン吸着体として、水和酸化ジルコニウム粉末(第一稀元素(株)、R水酸化ジルコニウム(商品名))を70℃の乾燥機中で恒量乾燥したものを使用し、さらにノズル直径を4mmにしたこと以外は、実施例8に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例12〕
 凝固液の温度を50℃とし、さらに空間部の温度を31℃、相対湿度を80%に制御したこと以外は実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例13〕
 N-メチル-2-ピロリドン(NMP、三菱化学(株))154gと、平均粒径30μmの水和酸化セリウム粉末(岩谷産業(株))300gを、直径5mmφのステンレス製ボール1.5kgを充填した容積1Lのステンレス製ボールミルポットに投入し、75rpmの回転数で150分間粉砕・混合処理を行い黄色のスラリーを得た。得られたスラリーに、ポリエーテルスルホン(住友化学(株)、スミカエクセル5003PS(商品名)、OH末端グレード)15gを加えて、溶解槽中にて、60℃に加温して撹拌羽根を用いて撹拌・溶解し、均一な成形用スラリー溶液を得た。
 得られた成形用スラリー溶液を60℃に加温し、側面に直径4mmのノズルを開けた円筒状回転容器の内部に供給し、この容器を回転させ、遠心力(15G)によりノズルから液滴を形成させた。回転容器と凝固槽の間の空間部をポリプロピレン製のカバーで覆い空間部の温度を30℃、相対湿度を70%に制御し、液滴を飛行させ、水に対するNMPの含有量が10質量%の凝固液を40℃に加温して貯留した、上面開口の凝固槽中に液滴を着水させ、成形用スラリーを凝固させた。
 さらに、洗浄、分級を行い、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例14〕
 N-メチル-2-ピロリドン(NMP、三菱化学(株))160g、有機高分子樹脂をポリエーテルスルホン(住友化学(株)、スミカエクセル5003PS(商品名)、OH末端グレード)30g、水溶性高分子をポリエチレングリコール(PEG35,000、メルク(株))4g、水和酸化セリウム粉末の仕込み量を100gとしたこと以外は実施例1に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔実施例15〕
 凝固液の温度を60℃とし、空間部の温度を37℃、相対湿度を90%に制御したこと以外は実施例14に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。
〔比較例1〕
 回転容器と凝固槽の間の空間部をポリプロピレン製のカバーで覆ないこと以外は実施例2に記載の方法と同様にして、多孔性成形体を得た。この時の空間部の温度は26℃、相対湿度は63%だった。
〔比較例2〕
 特許文献3(国際公開第2011/062277号)の実施例1を参考にして多孔性成形体を得た。
 回転容器と凝固槽の間の空間部をポリプロピレン製のカバーで覆わず、さらに凝固液の温度を60℃にしたこと以外は実施例8に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。この時の空間部の温度は26℃、相対湿度は63%だった。
〔比較例3〕
 特許文献1(国際公開第2005/056175号)の実施例2を参考にして多孔性成形体を得た。
 回転容器と凝固槽の間の空間部をポリプロピレン製のカバーで覆わず、さらに凝固液の温度を60℃にしたこと以外は実施例7に記載の方法と同様にして、球状の多孔性成形体を得た。この時の空間部の温度は26℃、相対湿度は63%だった。
 実施例1~15及び比較例1~3で得られた多孔性成形体の物性及び実施例1と同条件で実施した血漿フロー量の350mL時のリンの吸着量(mg/mL-多孔性成形体)を表2及び表3に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
〔実施例16及び比較例4〕
(血液処理器の作製)
 製膜紡糸原液は、ジメチルアセトアミド(キシダ化学社製、試薬特級)79質量部にポリスルホン(ソルベイ社製、P-1700)17質量部及びポリビニルピロリドン(ビーエーエスエフ社製、K-90)4質量部を溶解して作製した。
 中空内液は、ジメチルアセトアミド60質量%水溶液を使用した。
 チューブインオリフィス型の紡糸口金から、製膜紡糸原液及び中空内液を吐出させた。吐出時の製膜紡糸原液の温度は40℃とした。吐出した製膜紡糸原液をフードで覆った落下部を経て水よりなる60℃の凝固浴に浸漬して凝固させた。紡糸速度は30m/分とした。
 凝固後、水洗、乾燥を行って中空糸分離膜を得た。水洗温度は90℃、水洗時間は180秒とした。なお、乾燥後の膜厚が45μm、内径が185μmとなるように製膜紡糸原液及び中空内液の吐出量を調整した。
 得られた中空糸分離膜を血液処理容器に組み込んで成型し、有効面積0.02mのモジュールを組み上げ、血液処理器を得た。
 得られた血液処理器を用いて回路1(図8)においてリンの除去量を測定した。
 実施例16では、血液処理器と実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)とを、回路2(図9)及び回路3(図10)においてリンの除去量を測定した。
 また、比較例4では、実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラムに代えて、比較例2で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラムを用いて、回路2及び回路3においてリンの除去量を測定した。
 結果を表4~8及び図11~図16に示す。
 回路1の場合の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路2の場合の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 実施例8で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路3の場合の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 比較例2で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路2の場合の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 比較例2で作製した球状の多孔性成形体を充填したカラム(血液処理用リン吸着剤)を用いた場合の回路3の場合の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 何れも実験条件、牛血液調製は以下のとおりである。
[実験条件]
血液浄化器:0.02m2膜(有効長 約85mm、中空糸本数420本)
多孔性成形体量:0.5mLカラム
牛全血流速:2ml/min
透析液流速:5ml/min
[血液調製]
Ht:32%(ヘマトクリット値:血液中に占める血球の体積の割合を示す数値)
TP:6.027g/dL(タンパク質濃度)
IP:4.99mg/dL(無機リン濃度)
[リン除去量(mg)]
 血液プールから牛全血フローを開始後240min、流量480mLまで血液出口および透析液出口にてサンプリングを行い、リンの除去率(%)およびリンの除去量(mg)を測定した。
 リンの除去量は流量480mL時点での値で比較した。
血液浄化器のみでのリンの除去量=Dout濃度×サンプル採取量
(血液浄化器+多孔性成形体カラム)連結時のリンの除去量=(Bin濃度-Bout濃度)×(サンプル採取量)×(100-Ht)/100
 なお、サンプリングの便宜のため、多孔性成形体カラムの有無によりサンプリング位置を変えて測定しているが、いずれの測定方法によっても値が変わらないことを確認している。
[リン除去率(%)]
除去率(%)=100×(Bin濃度-Bout濃度)/(Bin濃度)
[サンプリング]
 血液プールから初期濃度をサンプリングし、フロー開始後、10分,20分,30分,60分,90分・・・以後30分おきに240分まで血液出口(Bout)透析液出口(Dout)をサンプリングした。
 結果をまとめると表9のとおりである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 血液浄化器の前後に本発明の血液処理用リン吸着剤を設置することによりリン除去量が大幅に増加することが確認された。
 本出願は、2015年11月11日出願の日本特許出願(特願2015-221665号)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リン吸着剤は、透析療法等において好適に用いることができることから、産業上の利用可能性を有する。
1 タンク
2 ポンプ
3 空間部カバー
4 凝固槽
5 回転容器
6 回転軸
7 ホース
8 ヒーター
a 成形用スラリー
b 開口部
c 空間部
d 凝固液
11 恒温槽
12 実験台
13 ポンプ
14 リン吸着剤入りカラム
15 圧力計
16 サンプリング

Claims (14)

  1.  有機高分子樹脂及び無機イオン吸着体を含み、水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径が0.08~0.70μmである多孔性成形体を含有する、血液処理用リン吸着剤。
  2.  前記多孔性成形体の外表面開口率が5%以上30%未満である、請求項1に記載の血液処理用リン吸着剤。
  3.  前記多孔性成形体の水銀ポロシメーターで測定した比表面積が10~100m/cmである、請求項1又は2に記載の血液処理用リン吸着剤。
  4.  前記多孔性成形体の水銀ポロシメーターで測定した最頻細孔径とメディアン径の比(最頻細孔径/メディアン径)が0.80~1.30である、請求項1~3のいずれか一項に記載の血液処理用リン吸着剤。
  5.  前記多孔性成形体は、平均粒径が100~2500μmの球状粒子である、請求項1~4のいずれか一項に記載の血液処理用リン吸着剤。
  6.  前記無機イオン吸着体が、下記式(I)で表される少なくとも一種の金属酸化物を含有する、請求項1~5のいずれか一項に記載の血液処理用リン吸着剤。
        MN・mHO・・・・・・(I)
    (式(I)中、xは0~3、nは1~4、mは0~6であり、M及びNは、Ti、Zr、Sn、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Al、Si、Cr、Co、Ga、Fe、Mn、Ni、V、Ge、Nb及びTaからなる群から選ばれる金属元素であり、互いに異なる。)
  7.  前記金属酸化物が、下記(a)~(c)のいずれかの群から選ばれる少なくとも一種を含有する、請求項6に記載の血液処理用リン吸着剤。
    (a)水和酸化チタン、水和酸化ジルコニウム、水和酸化スズ、水和酸化セリウム、水和酸化ランタン及び水和酸化イットリウム
    (b)チタン、ジルコニウム、スズ、セリウム、ランタン及びイットリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素と、アルミニウム、珪素及び鉄からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素との複合金属酸化物
    (c)活性アルミナ
  8.  前記有機高分子樹脂が、エチレンビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリスルホン(PS)、ポリエーテルスルホン(PES)及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の血液処理用リン吸着剤。
  9.  請求項1~8のいずれか一項に記載の血液処理用リン吸着剤を含む血液処理システム。
  10.  血液浄化器をさらに含む、請求項9に記載の血液処理システム
  11.  前記血液浄化器で処理された血液が、前記血液処理用リン吸着剤で処理されるように前記血液処理用リン吸着剤が配置されている、請求項10に記載の血液処理システム。
  12.  前記血液処理用リン吸着剤で処理された血液が、前記血液浄化器で処理されるように前記血液処理用リン吸着剤が配置されている、請求項10に記載の血液処理システム。
  13.  請求項1~8のいずれか一項に記載の血液処理用リン吸着剤を用いて血液を処理するリン吸着工程を含む、血液処理方法。
  14.  血液浄化器を用いて血液を処理する血液浄化工程と、
     前記血液浄化工程の前及び/又は後に、前記リン吸着工程を含む、請求項13に記載の血液処理方法。
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