WO2022118943A1 - 多孔質中空糸膜及び完全性試験方法 - Google Patents

多孔質中空糸膜及び完全性試験方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022118943A1
WO2022118943A1 PCT/JP2021/044385 JP2021044385W WO2022118943A1 WO 2022118943 A1 WO2022118943 A1 WO 2022118943A1 JP 2021044385 W JP2021044385 W JP 2021044385W WO 2022118943 A1 WO2022118943 A1 WO 2022118943A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
porous hollow
kpa
pressure
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/044385
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正宏 吉田
正太 中島
翔平 姫野
晃介 梶山
Original Assignee
旭化成メディカル株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 旭化成メディカル株式会社 filed Critical 旭化成メディカル株式会社
Priority to CN202180080642.5A priority Critical patent/CN116528968A/zh
Priority to KR1020237017034A priority patent/KR20230090351A/ko
Priority to CA3196731A priority patent/CA3196731A1/en
Priority to EP21900692.1A priority patent/EP4257229A1/en
Priority to AU2021392478A priority patent/AU2021392478A1/en
Priority to JP2022566994A priority patent/JPWO2022118943A1/ja
Priority to US18/035,142 priority patent/US20240001309A1/en
Publication of WO2022118943A1 publication Critical patent/WO2022118943A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/10—Testing of membranes or membrane apparatus; Detecting or repairing leaks
    • B01D65/104—Detection of leaks in membrane apparatus or modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08—Hollow fibre membranes
    • B01D69/081—Hollow fibre membranes characterised by the fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/08—Polysaccharides
    • B01D71/10—Cellulose; Modified cellulose
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D01F2/02—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from solutions of cellulose in acids, bases or salts
    • D01F2/04—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from solutions of cellulose in acids, bases or salts from cuprammonium solutions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/082—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample
    • G01N15/0826—Investigating permeability by forcing a fluid through a sample and measuring fluid flow rate, i.e. permeation rate or pressure change
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/022—Asymmetric membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
    • B01D2325/022—Asymmetric membranes
    • B01D2325/0231—Dense layers being placed on the outer side of the cross-section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/04—Characteristic thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/20—Specific permeability or cut-off range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/24—Mechanical properties, e.g. strength
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N2015/084—Testing filters

Definitions

  • the present invention relates to a porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose and a method for testing the completeness of a membrane module filled with the porous membrane.
  • a virus removal / inactivation process has been introduced in the manufacturing process as a measure to improve the safety against viruses.
  • the virus removal method by filtration using a porous membrane is an effective method capable of reducing the virus without denaturing useful proteins.
  • Porous membranes containing regenerated cellulose are characterized by their excellent hydrophilicity and less adsorption of proteins to membranes, and are widely used for virus removal of various biologics (for example, Patent Document 1, Patent Document 1, See 2.).
  • the virus removal method by filtration using a porous membrane requires a completeness test of the membrane module to confirm that the virus removal membrane functioned effectively in the virus removal process in order to ensure the safety of the manufactured drug. Become.
  • a leak test for determining an allowable pinhole diameter for the desired virus removal performance and confirming that no defect larger than the pinhole diameter has occurred Alternatively, a diffusion test may be mentioned.
  • a virus-removing membrane having a diameter of about 20 nm for the purpose of removing parvovirus pinholes that affect the deterioration of virus-removing property are minute, so it is necessary to set a high test pressure in a leak test or the like.
  • the integrity test can be performed by such a method only for a porous membrane made of polyvinylidene fluoride or a polysulfone-based synthetic polymer.
  • One of the problems of the present invention is to provide a porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose, which enables evaluation of high fine particle removal performance by a leak test or the like.
  • Another object of the present invention is to provide a completeness test method by a leak test method for a membrane module containing the porous hollow fiber membrane.
  • the pinholes that affect the deterioration of virus removal property are minute, so such minute pinholes.
  • a high test pressure such as a leak test
  • the integrity test can be performed by such a method only for a porous membrane made of polyvinylidene fluoride or a polysulfone-based synthetic polymer. If the test pressure is set high for the regenerated cellulose membrane in order to improve the detection accuracy of minute pinholes, there is a problem that the regenerated cellulose membrane cannot withstand the test pressure.
  • the elastic limit pressure of a porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose is set to a specific value or more, and includes such regenerated cellulose.
  • the biologic-containing solution contains immunoglobulin (polyclonal antibody), albumin, blood coagulation factor, prothrombin complex, medium, monoclonal antibody, antibody drug conjugate, vaccine, recombinant protein, viral vector, DNA, and RNA.
  • immunoglobulin polyclonal antibody
  • albumin albumin
  • prothrombin complex medium
  • monoclonal antibody antibody drug conjugate
  • vaccine recombinant protein
  • viral vector DNA, and RNA.
  • the complete test method for a membrane module filled with the porous hollow fiber membrane according to any one of [1] to [10].
  • the membrane module has an outer surface side space in contact with the outer surface of the porous hollow fiber membrane and an inner surface side space in contact with the inner surface of the porous hollow fiber membrane. Filling the outer surface side space with liquid and The space on the inner surface side is pressurized with air so that the differential pressure between the membranes of the porous hollow fiber membrane is larger than 98 kPa and the pressure is in the range below the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane. Integrity test methods including.
  • a complete test method for a membrane module filled with a porous hollow fiber membrane of regenerated cellulose The membrane module has an outer surface side space in contact with the outer surface of the porous hollow fiber membrane and an inner surface side space in contact with the inner surface of the porous hollow fiber membrane. Pressurizing the inner surface side space so that the differential pressure between the membranes of the porous hollow fiber membrane is 98 kPa or more and the pressure is in the range of the elastic limit pressure or less of the porous hollow fiber membrane. Integrity test methods including.
  • a porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose which enables evaluation of high virus removal performance by a leak test or the like. Further, according to the present invention, there is provided a method for integrity testing in which a leak test method is performed on the porous hollow fiber membrane.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of the membrane cross section of a porous hollow fiber membrane. The relationship between the inner diameter (R) and the film thickness (t) of the porous hollow fiber membrane is shown. It is a graph used for determination of the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane which concerns on Example 1.
  • FIG. It is an observation image by the scanning microscope of the porous hollow fiber membrane which concerns on Example 1.
  • FIG. It is an observation image by the scanning microscope of the porous hollow fiber membrane which concerns on Example 2.
  • FIG. It is an observation image by the scanning microscope of the porous hollow fiber membrane which concerns on Example 3.
  • FIG. It is an observation image by the scanning microscope of the porous hollow fiber membrane which concerns on Example 4.
  • FIG. It is a graph which shows the correlation between the ratio (R / t) of the inner diameter (R) with respect to the film thickness (t) of a porous hollow fiber membrane, and the elastic limit pressure.
  • the present invention will be described in detail in accordance with a specific embodiment (hereinafter referred to as “the present embodiment”).
  • the present invention is not bound by the following embodiments of the present invention, and can be carried out in any form as long as the gist of the present invention is not deviated.
  • porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose according to the present embodiment will be described.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is a hollow membrane having a porous structure containing a large number of pores for permeating or capturing a substance.
  • the shape of the porous hollow fiber membrane is not particularly limited, but it can have a continuous cylindrical shape.
  • the surface of the porous hollow fiber membrane located inside the cylinder is referred to as an inner surface, and the surface located outside the cylinder is referred to as an outer surface.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is a porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose.
  • the regenerated cellulose is not particularly limited as long as it is a cellulose regenerated by another chemical treatment after being shaped with a stock solution in which natural cellulose is dissolved by a chemical treatment, and is not particularly limited.
  • a method) or a method of producing cellulose acetate by keratinizing it with an alkali (kengerization method) can be exemplified.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment may contain a component other than regenerated cellulose, and a part of the regenerated cellulose may be modified.
  • regenerated cellulose in which the cellulose hydroxyl group is esterified and modified, or partially crosslinked regenerated cellulose and the like are exemplified.
  • the surface of the porous hollow fiber membrane may be coated with a polymer film.
  • polystyrene resin examples include polyhydroxyethyl methacrylate, a copolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate and acrylamide, polymethoxyethyl acrylate, a copolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate and diethylaminoethyl methacrylate, and 2-methacryloyl.
  • Copolymer of oxyethylphosphorylcholine and n-butylmethacrylate copolymer of 2- (N-3-sulfopropyl-N, N-dimethylammonium) ethylmethacrylate and n-butylmethacrylate, hydroxypropylcellulose, polyvinylpyrrolidone, or Examples thereof include a copolymer of vinylpyrrolidone and vinyl acetate.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment may be a porous hollow fiber membrane capable of evaluating high virus removal performance in a completeness test such as a leak test, or enabling detection of minute pinholes.
  • the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a porous hollow fiber membrane exhibiting an elastic limit pressure of a specific value or higher. Examples of the elastic limit pressure include 200 kPa or more, 210 kPa or more, 220 kPa or more, 230 kPa or more, 240 kPa or more, or 250 kPa or more.
  • the elastic limit pressure 215 kPa or more, 225 kPa or more, 235 kPa or more, 245 kPa or more, 255 kPa or more, 270 kPa or more, or 280 kPa or more is exemplified.
  • the upper limit of the elastic limit pressure is not particularly limited as long as it can be realistically applied, but is 1000 kPa or less, 900 kPa or less, 800 kPa or less, 700 kPa or less, 600 kPa or less, 500 kPa or less, 450 kPa or less, 400 kPa or less, 350 kPa or less.
  • Or 300 kPa or less is exemplified.
  • the elastic limit pressure is defined as the pressure at which the expansion observed due to the change in the outer diameter of the hollow fiber membrane due to the increase in pressure when pressurized with air from the inner surface side of the hollow fiber membrane deviates from the linear change. ..
  • the deviation from the linear change in hollow fiber membrane expansion is caused by the plastic deformation of the hollow fiber membrane.
  • the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is measured in a state where the porous hollow fiber membrane is moistened with water.
  • the leak test is a method for detecting the presence or absence of large pores (pinholes) other than the original pore size distribution of the porous membrane.
  • the relationship between the pinhole diameter at a temperature of 20 ° C., the test pressure, and the gas flow rate flowing out of the pinhole is given by the choked flow equation (1). Therefore, it is possible to calculate the pinhole diameter from the value of the test pressure, the value of the gas flow rate flowing out of the pinhole, and the equation (1).
  • Q 30 ⁇ R 2 (P 1 +0.1) (1) (In the formula, Q: flow rate (mL / min), R: pinhole diameter ( ⁇ m) at a temperature of 20 ° C., P 1 : test pressure (MPa))
  • the air flow rate at which the presence of pinholes can be determined in the leak test is, for example, 0.2 mL / min or more.
  • the range is 5 mL / min or less, and the minimum detectable pinhole diameter is 2.7 ⁇ m or more and 4.2 ⁇ m or less at a set pressure of 200 kPa, 2.5 ⁇ m or more and 3.9 ⁇ m or less at 250 kPa, and 300 kPa.
  • the range is 2.3 ⁇ m or more and 3.6 ⁇ m or less.
  • the set pressure for pressurizing the porous hollow fiber membrane is set in a region larger than 98 kPa in the leak test, and pinholes smaller than about 3 ⁇ m in diameter are detected. From the viewpoint of enabling, it is preferably 200 kPa or more, preferably 220 kPa or more, more preferably 250 kPa or more, and further preferably 300 kPa or more.
  • the upper limit of the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is preferably not more than a certain value from the viewpoint of flexibility required when the porous hollow fiber membrane is used as a filter module, and 800 kPa or less is exemplified. 700 kPa or less is preferable, 600 kPa or less is more preferable, 500 kPa or less is further preferable, and 400 kPa or less is particularly preferable.
  • the differential pressure between the membranes of the porous hollow fiber membrane made of regenerated cellulose of the prior art at the time of filtration is about 98 kPa. It is also preferable from the viewpoint that it can be set to exceed 150 kPa.
  • the intermembrane differential pressure is preferably set to about 75% or less of the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment, and therefore, the more preferable intermembrane differential pressure during filtration is 165 kPa or more, 188 kPa or more, and 225 kPa. That is all.
  • differential pressure between membranes during filtration 150 kPa or more, 200 kPa or more, and 250 kPa or more are exemplified.
  • the upper limit of the differential pressure between membranes during filtration is not particularly limited as long as it can be realistically applied, but is 1000 kPa or less, 900 kPa or less, 800 kPa or less, 700 kPa or less, 600 kPa or less, 500 kPa or less, 450 kPa or less, 400 kPa.
  • 350 kPa or less, or 300 kPa or less is exemplified.
  • the differential pressure between membranes is treated as synonymous with the filtration pressure of low-pressure filtration under the condition that a particularly high filtration exhaust pressure is not applied.
  • the object to be filtered may be pumped so that the pressure applied to the porous hollow fiber membrane becomes a constant pressure, and the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane may not be exceeded.
  • the object to be filtered may be filtered at a constant speed within the range.
  • the intermembrane differential pressure of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is the differential pressure between the pressure on the inner surface side of the porous hollow fiber membrane and the pressure on the outer surface side of the porous hollow fiber membrane.
  • Point to. An example is a value obtained by subtracting the pressure on the outer surface side of the porous hollow fiber membrane from the pressure on the inner surface side of the porous hollow fiber membrane.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment preferably has a ratio (R / t) of an inner diameter (R ( ⁇ m)) to a film thickness (t ( ⁇ m)) of 8.4 or less.
  • the inner diameter (R) and the film thickness (t) are measured from a cross-sectional image obtained by cutting a dry hollow fiber into round slices, the inner diameter is the inner surface diameter of the hollow fiber, and the film thickness is the inner surface of the hollow fiber. And the vertical distance between the outer surface.
  • the inner diameter (R) and the film thickness (t) indicate the values measured in a dry state.
  • the present inventors Based on the profile of the porous hollow fiber membrane, the present inventors have obtained the thickness of the porous hollow fiber membrane for the porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose suitable for a filtration target having a particle size of less than 20 nm to 100 nm. It was found that there is a specific correlation between R / t, which is the ratio of the inner diameter (R) to (t), and the elastic limit pressure (Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 described later, and FIG. 7). reference.). From the viewpoint of achieving an elastic limit pressure of 200 kPa or more for the porous hollow fiber membrane, the upper limit of R / t is preferably 8.4 or less.
  • the more preferable range of R / t is 8.0 or less, and the more preferable range is 7.7 or less, corresponding to the more preferable lower limit value of the elastic limit pressure described above.
  • the lower limit of R / t is 2.0, that is, the inner diameter is 2 with respect to the film thickness, from the viewpoint of stably producing the hollow fiber shape and satisfying the balance between the supply flow rate and the permeation flow rate as the hollow fiber filtration membrane. It is preferably double or more.
  • the film thickness of the porous membrane according to this embodiment is preferably in the range of 20 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less. From the viewpoint of convenience in designing a region for capturing minute substances by the sieving effect as a porous film, the film thickness is preferably 20 ⁇ m or more. Further, from the viewpoint of the convenience of setting the permeation performance of the porous membrane to be high, the film thickness is preferably 70 ⁇ m or less.
  • the film thickness of the porous film is more preferably in the range of 30 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less, and further preferably in the range of 40 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is preferably regenerated cellulose obtained from the cuprammonium rayon method from the viewpoint of achieving both the porous structure required for the virus removing membrane and the excellent hydrophilicity.
  • An example of a method for producing a porous hollow fiber membrane according to the present embodiment using the cuprammonium method will be described below.
  • a spinning stock solution in which cellulose is dissolved in a copper-ammonia solution and has a cellulose concentration of 6% to 8% by mass, an ammonia concentration of 4% by mass to 5% by mass, a copper concentration of 2% by mass to 3% by mass, and an acetone concentration of 30% by mass.
  • An internal coagulation solution which is an aqueous solution having an ammonia concentration of 0.5% by mass to 1.0% by mass and an aqueous solution having an acetone concentration of 20% to 40% by mass and an ammonia concentration of 0.2% by mass or less.
  • the undiluted spinning solution may contain an inorganic salt such as sodium sulfate in the range of about 0.03% by mass to 0.1% by mass.
  • the undiluted spinning solution is discharged from the annular double spinner at a rate of 2 mL / min to 5 mL / min, and at the same time, the internal coagulant is 0.3 mL / min from the central spun outlet provided in the center of the annular double spinner. It is preferable to discharge at a rate of 1 to 3.0 mL / min.
  • the stock solution discharge rate is set.
  • the internal coagulation liquid rate is in the range of 2.5 mL / min or more and 4 mL / min or less, and the internal coagulation liquid rate is in the range of 0.3 mL / min or more and 1.6 mL / min or less.
  • a more preferred method is to set the internal coagulant rate in the range of 0.3 mL / min or more and 1.4 mL / min or less.
  • Immersion of the spinning stock solution and the internal coagulating liquid in the external coagulating liquid is a method of immersing the spinning stock solution and the internal coagulating liquid in the external coagulating liquid stored in the coagulation bath.
  • a method of advancing solidification while using a spinning rotor a method of using a U-shaped thin tube can be mentioned. From the viewpoint of realizing a film structure having a high fine particle removal rate by suppressing stretching in the solidification process, a method using a U-shaped capillary tube is preferable.
  • the temperature of the external coagulating liquid is selected from the range of 25 ° C. or higher and 45 ° C. or lower. It is preferable to control at the temperature of. A more preferable temperature range is 30 ° C. or higher and 45 ° C. or lower, and a more preferable range is 35 ° C. or higher and 45 ° C. or lower.
  • the wound hollow fiber membrane is immersed in a dilute sulfuric acid aqueous solution of 2% by mass to 10% by mass, and then washed with pure water to regenerate cellulose, and further, the water content of the hollow fiber membrane is hydrated with an organic solvent such as methanol or ethanol.
  • an organic solvent such as methanol or ethanol.
  • the filtration method according to the present embodiment includes filtering the solution to be filtered with the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is a method of filtering in a direction in which a liquid flows from the inner surface side to the outer surface side of the hollow fiber in order to effectively capture fine particles in the aqueous solution (internal pressure). It is preferable to adopt the filtration method), and it is preferable that the pore diameter on the inner surface is larger than the pore diameter on the outer surface from the viewpoint of achieving a high flow velocity and suppressing clogging of the porous membrane. Further, from the viewpoint of improving the capture performance of fine particles and suppressing the influence of clogging, in order to have an inclined structure in which the pore diameter decreases from the inner surface side to the outer surface side and to capture the fine particles to be removed.
  • the pore diameter is the size of the pore portion in the image obtained by observing the inner surface, the outer surface, or the cross section of the hollow fiber membrane sliced with an optical microscope or a scanning electron microscope. It is preferable that the degree of difference due to comparison is clear enough to be visually recognized by a microscope image.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment can be used for removing a virus, which is one of the removal of fine particles, and is particularly preferably used as a removal membrane for parvovirus, which is positioned as a small virus among viruses. can.
  • the water permeability at a filtration pressure of 27 kPa and 37 ° C. is 10 L / (m 2 ⁇ hr) or more and 50 L / (m 2 ⁇ hr) or less. Is preferable.
  • the water permeation amount is the flow rate per unit time when water is filtered by the internal pressure filtration method, and the virus removal membrane designed to have a high water permeation amount can perform the virus removal step of the biological product in a short time.
  • the water permeability is a measure showing the average pore size of the entire porous hollow fiber membrane, and is designed according to the size of the virus particles to be removed. Therefore, from the viewpoint of ensuring the capture performance of parvovirus smaller than 20 nm in diameter, it is more preferably 10 L / (m 2 ⁇ hr) or more and 50 L / (m 2 ⁇ hr) or less, and 15 L / (m 2 ⁇ hr) or less.
  • the water permeation amount is specified under the conditions of a filtration pressure of 27 kPa and 37 ° C. because it is a general condition for measuring the water permeation amount when calculating the average pore size (nm) of the porous membrane in the technical region.
  • the water permeability of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is shown under the filtration conditions of a filtration pressure of 98 kPa and 25 ° C., it is preferably 20 L / (m 2 ⁇ hr) or more and 100 L / (m 2 ⁇ hr) or less. , 30 L / (m 2 ⁇ hr) or more and 85 L / (m 2 ⁇ hr) or less is more preferable.
  • the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is used as a parvovirus removing membrane, it is not particularly limited as long as the bubble point is 1.2 MPa or more.
  • the bubble point is a scale indicating the size of the maximum pore of the porous hollow fiber membrane.
  • the lower limit of the bubble point is preferably 1.3 MPa or more, more preferably 1.4 MPa or more, still more preferably 1.5 MPa or more.
  • the upper limit of the bubble point is preferably 2.4 MPa or less, more preferably 2.3 MPa or less, still more preferably 2.2 MPa or less.
  • one end of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is sealed, and a test module capable of being pressurized with air or nitrogen from the other end is created, and the test module is subjected to surface tension. It refers to the pressure when the gas flow rate that leaks when the pressure is increased while immersed in a low-fluorine liquid is 2.4 mL / min.
  • the virus removing property of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment is 50% tissue culture of the original solution containing the virus and the filtrate. It is evaluated as a virus removal rate (LRV), which is a logarithmic value of the ratio of the infection value (TCID 50 / mL).
  • the original solution containing parvovirus containing 6.0 TCID 50 / mL or more and 8.0 TCID 50 / mL or less is subjected to an intermembrane differential pressure of 196 kPa, 150 L /. It is preferable that the parvovirus removal rate when filtered in an amount of m 2 is 4.0 or more. Considering the correspondence to a larger amount of filtration and the influence on the fluctuation of the filtration pressure, the parvovirus removal rate under the same conditions is more preferably 4.5 or more, and further preferably 5.0 or more.
  • the LRV is preferably measured using the virus-containing protein solution described in (5-A) in the LRV measuring method described in Example (5) described later.
  • the biological preparation contained in the solution to be purified is not particularly limited, but immunoglobulin (polyclonal antibody), albumin, blood coagulation factor. , Prothrombin complex, medium, monoclonal antibody, antibody drug complex, vaccine, recombinant protein, viral vector, DNA, RNA and the like can be exemplified.
  • the target of purification of the porous membrane hollow fiber membrane may be a protein such as an antibody.
  • the antibody may be a human antibody or an antibody protein derived from a mammal such as a cow or mouse other than human.
  • the antibody may be a chimeric antibody protein with human IgG and a humanized antibody.
  • the chimeric antibody with human IgG is an antibody in which the variable region is derived from a non-human organism such as mouse, but the other constant region is replaced with a human-derived immunoglobulin.
  • the complementarity-determining region CDR
  • the other framework region framework region
  • Humanization is further reduced in immunogenicity than chimeric antibodies.
  • the antibody class (isotype) and subclass are not particularly limited.
  • antibodies are classified into five classes, IgG, IgA, IgM, IgD, and IgE, depending on the structure of the constant region.
  • the antibody targeted for purification by the porous membrane hollow fiber membrane according to the embodiment may be in any of the five classes.
  • IgG has four subclasses of IgG1 to IgG4, and IgA has two subclasses of IgA1 and IgA2.
  • the subclass of the antibody to be purified by the porous membrane hollow fiber membrane according to the embodiment may be any.
  • An antibody-related protein such as an Fc fusion protein in which a protein is bound to an Fc region can also be included in the antibody to be purified by the porous membrane hollow fiber membrane according to the embodiment.
  • antibodies can also be classified by origin.
  • the antibody to be purified by the porous membrane hollow fiber membrane according to the embodiment may be a natural human antibody, a recombinant human antibody produced by a gene recombination technique, a monoclonal antibody, or a polyclonal antibody.
  • the monoclonal antibody is preferable as the antibody to be purified by the porous membrane hollow fiber membrane according to the embodiment from the viewpoint of demand and importance as an antibody drug, but the antibody is not limited thereto.
  • the antibody examples include a monoclonal antibody or a polyclonal antibody containing any one of IgM, IgD, IgG, IgA, or IgE. Further, the antibody may be derived from, for example, a plasma product or a cell culture medium. When an antibody is obtained by cell culture, animal cells or microorganisms can be used as cells. The type of animal cell is not particularly limited, but CHO cell, Sp2 / 0 cell, NS0 cell, Vero cell, PER. Examples include C6 cells. The type of microorganism is not particularly limited, and examples thereof include Escherichia coli and yeast.
  • the porous membrane hollow fiber membrane according to the present embodiment When used as a membrane for removing the virus contained in the protein-containing solution to be purified by filtration, it has a high intermembrane differential pressure and a high virus removal rate. It becomes possible to filter the protein-containing solution.
  • the intermembrane differential pressure is preferably set to about 75% or less of the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment, and therefore, the intermembrane differential pressure at the time of more preferable filtration is 150 kPa or more, 165 kPa or more, and 188 kPa. As mentioned above, 200 kPa or more, 225 kPa or more, or 250 kPa or more is exemplified.
  • the upper limit of the differential pressure between membranes is not particularly limited as long as it can be applied realistically, but is 1000 kPa or less, 900 kPa or less, 800 kPa or less, 700 kPa or less, 600 kPa or less, 500 kPa or less, 450 kPa or less, 400 kPa or less, 350 kPa.
  • the following, or 300 kPa or less is exemplified.
  • the upper limit of the filtration time is not particularly limited, and examples thereof include 7 days or less, 6 days or less, 5 days, 2 days or less, 4 days or less, and 3 days or less.
  • porous membrane hollow fiber membrane according to the present embodiment when used in the virus removal step, another purification step may be carried out in the first stage, the second stage, or both.
  • instruments used in another purification step include protein A carriers, ion exchange chromatography, depth filters, ultrafiltration membranes, prefilters, activated carbon and the like.
  • the membrane module filled with the porous hollow fiber membrane is composed of a tubular body, a lid body, and a potting agent.
  • the hollow fiber membrane contained inside the tubular body is joined to the tubular body by a potting agent at both ends thereof, and is surrounded by the inner surface of the tubular body, the outer surface of the hollow fiber, and the surface of the potting agent.
  • a space in contact with the outer surface of the hollow fiber (hereinafter referred to as "outer surface side space”) is formed, and the outer surface side space is communicated to the outside world by a nozzle having a cylindrical body.
  • two lids are joined so as to form a certain space at both ends where the hollow fiber membrane and the tubular body are joined by a potting agent, and the inner surface of the lid and the inner surface of the hollow fiber are joined.
  • a space in contact with the inner surface of the hollow fiber surrounded by the other surface of the potting agent (hereinafter referred to as "inner surface side space") is formed, and the inner surface side space is communicated to the outside world by the nozzle of the lid. ing.
  • the membrane module filled with the porous hollow yarn membrane moves the liquid from the inner surface side space to the outer surface side space through the membrane by passing the liquid under pressure from the nozzle of the lid. , It can be used for filtration by collecting the liquid from the nozzle of the tubular body.
  • the outer surface side space where the membrane module is in contact with the outer surface of the porous hollow fiber membrane and the inner surface side space where the membrane module is in contact with the inner surface of the porous hollow fiber membrane It has two spaces, (1) The step of filling the outer surface side space with a liquid, and (2) the differential pressure between the membranes of the porous hollow fiber membrane is larger than 98 kPa and is within the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane. As described above, the step of pressurizing the inner surface side space with air is included.
  • the liquid may be filled from the nozzle of the tubular body of the membrane module, or from the nozzle of the lid.
  • the liquid may be added and filled by the same method as the filtration operation.
  • the membrane module is placed in an upright position, and the space on the inner surface side is filled with liquid at a flow rate of about 2 L / (m 2 ⁇ min) from the nozzle of the lower lid of the membrane module.
  • the inner upper side of the two nozzles of the cylindrical body is opened, and the outer surface side space is filled with the liquid by a filtration operation having a flow rate of about 1 L / (m 2 ⁇ min).
  • the liquid in the space on the inner surface side is discharged from the nozzle of the lower lid of the membrane module.
  • the liquid used in the membrane module integrity test method according to the present embodiment is not particularly limited as long as it does not change the membrane structure of the porous hollow fiber membrane according to the present embodiment, but before or after the use of the membrane module.
  • water that can be easily replaced with the liquid to be filtered. If water contains foreign matter or micro air, it may block part of the structure of the porous hollow fiber membrane and affect the results of the completeness test, so water is an ultrafiltration membrane and reverse osmosis. It is preferable to use a membrane or a membrane treated with an ultrafiltration membrane or the like.
  • a fluorocarbon-based liquid having a low surface tension may be used.
  • the pressure for pressurizing the air in the inner surface side space is such that the intermembrane differential pressure of the porous hollow fiber membrane is larger than 98 kPa and the elastic limit of the porous hollow fiber.
  • the pressure is in the range below the pressure.
  • pinholes in the porous hollow fiber membrane can be detected accurately by increasing the pressure that pressurizes the air in the space on the inner surface side.
  • pressurizing with a pressure exceeding the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane causes plastic deformation of the porous hollow fiber membrane, it is preferable to perform a test at or below the elastic limit pressure, and the elastic limit pressure is preferable. It is more preferable to test at about 85% or less, and further preferably about 75% or less.
  • parvovirus removal membrane In the completeness test of the parvovirus removal membrane, it is important to determine the parvovirus removal rate of 4.0 or more, and the pinhole size of the porous hollow fiber membrane in the membrane module allowed there is experimental depending on the membrane area. It is about 3 ⁇ m for 0.001 m 2 , about 6.5 ⁇ m for 0.01 m 2 , about 12.5 ⁇ m for 0.1 m 2 , and about 33 ⁇ m for 1 m 2 .
  • the accuracy of pinhole determination is limited, and when the set pressure is 200 kPa, the minimum pinhole that can be detected.
  • the diameter is in the range of 2.7 ⁇ m or more and 4.2 ⁇ m or less, 2.5 ⁇ m or more and 3.9 ⁇ m or less at 250 kPa, and 2.3 ⁇ m or more and 3.6 ⁇ m or less at 300 kPa, and the completeness test of the membrane module with a small area. It is preferable that the set pressure is 200 kPa or more.
  • a method for determining the completeness test method of the membrane module As a method for determining the completeness test method of the membrane module according to the present embodiment, a method of visually observing bubbles generated from the porous hollow fiber membrane and a pressure fluctuation value in one of the two spaces of the membrane module. It is preferable to select one of the methods for measuring the amount of air inflow required to keep the pressure in one of the spaces constant.
  • the porous hollow fiber has defects such as pinholes. This is a method of visually observing the open air bubbles generated in the case of.
  • a set pressure of at least 150 kPa or more is set. It is preferable to adopt a method of visually observing that no continuous bubbles are generated in the outer surface side space for 30 seconds, preferably 60 seconds when the inner surface side space is pressurized.
  • the determination method for measuring the pressure fluctuation value in either the outer surface side space or the inner surface side space of the membrane module, or any of them A determination method for measuring the amount of air inflow required to maintain a constant pressure in one of the spaces will be described.
  • a circuit is formed in which the membrane module is placed in an upright position, the inner surface side space is pressurized with air from the nozzle of the upper lid of the membrane module, and the air leaking from the upper nozzle of the tubular body is derived. Then, according to each method, a regulator for adjusting the pressure on the pressurizing side, a flow meter, a pressure sensor, and a flow meter on the lead-out side are arranged. Further, the container may be arranged so as to communicate with the nozzle of the lid below the membrane module in order to mitigate the influence of the liquid remaining in the porous membrane during the measurement.
  • the changes in pressure and air flow rate during pressurization of the membrane module measured by these methods are the changes due to the amount of air diffusion inside the porous hollow fiber membrane and the changes due to defects such as pinholes in the porous hollow fiber. , Is a combined change.
  • the determination value (threshold value) of the pressure fluctuation value or the flow rate fluctuation value for determining whether or not a defect such as a pinhole of the porous hollow fiber is generated is experimentally obtained and is not particularly limited.
  • the threshold value can be appropriately set by performing a leak test on a plurality of (for example, nine) membrane modules and considering the average value and deviation of the pressure fluctuation value or the flow rate fluctuation value.
  • a pressurizing device equipped with a microcoupler (MC-10SM manufactured by Nitto Koki Co., Ltd.) so that a pressure control valve, a pressure gauge, and a microcoupler of a measurement module can be connected to the pipe for supplying compressed air.
  • a pressure control valve a pressure gauge
  • a microcoupler of a measurement module can be connected to the pipe for supplying compressed air.
  • the measuring module is connected to a pressurizing device while immersed in water and compressed air is supplied to the hollow portion by increasing the pressure at 20 kPa intervals
  • the outer diameter of the hollow thread is measured by a dimension measuring instrument (manufactured by KEYENCE, Inc.). Model LS-9006M).
  • the outer diameter change rate (%) due to each measured pressure is calculated by the following formula, and a graph is created in which the X-axis is the measured pressure (kPa) and the Y-axis is the outer diameter change rate (%).
  • Outer diameter change rate (%) (D / D 0-1 ) x 100 (In the formula, D: outer diameter at each pressure ( ⁇ m), D 0 : initial value of outer diameter under no pressure ( ⁇ m))
  • the straight line according to the derived formula is added to the above graph, and the highest pressure among the pressures in the plot that does not exceed the outer diameter change rate of the straight line is taken as the elastic limit pressure of the measurement module.
  • the test is performed on 6 or more measurement modules, and the average value is taken as the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane.
  • a cross-sectional section of the porous hollow fiber membrane is prepared, and an image taken at 200 times using a microscope (Keyence, model VHX-5000) is prepared and displayed on the image.
  • the film thickness of the hollow fiber cross section of the above is measured at least 20 points over the entire circumference, and the average value is taken as the measured value of the film thickness.
  • the inner diameter is calculated as the diameter when the area of the hollow portion of the hollow fiber cross section of the same image is obtained by image processing and approximated to a circle.
  • the water permeability measuring device is a mechanism for discharging water at a constant pressure from a conduit to which a polyethylene tube of a measurement module can be connected, a mechanism for quantifying the amount of discharged liquid with high accuracy, and a mechanism for measuring the quantification time of the amount of discharged liquid.
  • the measurement module is immersed in a water bath at 37 ° C., the conduit portion of the water permeability measuring machine is connected to the polyethylene tube of the measurement module, and the time for passing 1 mL of water at 37 ° C. at 27 kPa is measured. From the filtration membrane area calculated based on the result of the inner diameter ( ⁇ m) measurement of the porous membrane hollow fiber membrane prepared under the same conditions as the porous hollow fiber membrane of the measurement module, and the measured value of 1 mL water flow time. Membrane area 1 m 2 , water permeation per hour (L / (m 2 ⁇ hr) is calculated.
  • the test is performed on 3 or more evaluation modules, and the average value is taken as the water permeability of the porous hollow fiber membrane.
  • the bubble point measuring device is equipped with a pressure adjusting mechanism and a pressure display mechanism that pressurize the inner surface side of the porous hollow fiber membrane through a metal coupler to gradually increase the pressure, and the gas flow rate flowing out from the tube of the test module. It is equipped with a flow meter that can measure.
  • the metal coupler of the test module is attached to the end of the pressurizing mechanism, the line of the flow rate measuring mechanism is attached to the end of the tube of the test module, and the gas flow rate that leaks when the pressure is gradually increased is 2.4 mL / The pressure at the minute (MPa) is detected.
  • the test is performed with three or more test modules, and the average value is used as the bubble point value.
  • the solution to be filtered is prepared by the method described in (5-A) or (5-B) below.
  • a virus-containing protein solution To prepare a virus-containing protein solution, first, use a polyclonal antibody (human IgG) (venoglobulin-IH, manufactured by Benesis) and water for injection (Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) so that the antibody concentration becomes 1 mg / mL. ) To obtain an antibody solution diluted with. Further, the salt concentration is adjusted to 0.1 mol / L using a 1 mol / L NaCl aqueous solution. Further, the hydrogen ion index (pH) is adjusted to 4.0 using 0.1 mol / L HCl or 0.1 mol / L NaOH, and this is used as a protein solution. To the obtained protein solution, 1.0 vol% of porcine parvovirus (PPV, Japan Society for Animal Biologics) is added and stirred well to obtain a virus-containing protein solution.
  • porcine parvovirus PV, Japan Society for Animal Biologics
  • the filtration amount is 150 L when the virus-containing protein solution (5-A) is used by the dead-end internal pressure filtration method. Filtration is performed until / m 2 is reached, and when the above virus-containing solution (5-B) is used, filtration is performed until the filtration volume reaches 5 L / m 2 to obtain a filtrate.
  • the filtration pressure is selected according to the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane, and for the porous hollow fiber whose elastic limit pressure is less than 200 kPa, 98 kPa is set as an appropriate pressure, and the elastic limit pressure exceeds 200 kPa. For quality hollow fibers, 196 kPa is used as an appropriate pressure.
  • 3% BenchMark Fetal Bovine Serum (trademark, manufactured by Gemini Bio-Products) after heating and inactivating in a water bath at 56 ° C. for 30 minutes, 1% PENICILLIN STREPTOMYCIN SOL ( Trademark, Dulvecco's Modified Eagle Medium (1X), liquid + 4.5 g / L D-Glucose + L-Glutamine-SodeMine-Sodium Pyrate (manufactured by Life Technologies Corporation) (3% FBS / D-MEM) is prepared below, and each of the filtration source solution and the filtrate is separated and used in 3% FBS / D-MEM at 10 times, 10 2 times, 10 3 times, 10 4 times and 10 times. Dilute 5 times.
  • PK-13 cells No. CRL-6489, purchased from ATCC
  • 3% FBS / D-MEM 3% FBS / D-MEM
  • a cell concentration of 2.0 ⁇ 105 cells / mL
  • cell culture is carried out for 10 days in an atmosphere of 37 ° C. and 5% carbon dioxide.
  • TCID 50 50% tissue culture infection value
  • the filtration rate of the virus-containing protein solution by the 0.001 m 2 membrane module measures the time required to reach the filtration volume of 150 L / m 2 , and the membrane area is 1 m 2 , and the filtration rate per hour (L / (m 2 ). ⁇ Calculate as hr)).
  • Measurement method of colloidal gold LRV of 0.001m 2 -film module AGP-HA20 (trademark, manufactured by Asahi Kasei Medical Co., Ltd.) containing gold colloid having a particle size of about 20 nm is used as distilled water for injection (manufactured by Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.). Dilute with 0.27 mass% SDS (sodium lauryl sulfate) solution and adjust so that the absorbance at a wavelength of 526 nm measured with an ultraviolet / visible spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, model UV-2450) is 1.00. Colloidal gold solution Prepare the source solution for filtration.
  • SDS sodium lauryl sulfate
  • a 0.001 m 2 membrane module was prepared, and using the prepared colloidal gold solution, filtration was performed under the conditions of internal pressure filtration, a dead end method at a temperature of 25 ° C., an intermembrane differential pressure of 25 kPa, and a filtration volume of 2 L / m 2 .
  • a filtrate of 0.5 L / m 2 to 2.0 L / m 2 is sampled.
  • LRV log 10 (A / B) to measure the gold colloid.
  • the logarithmic removal rate (LRV) of the particles is calculated.
  • A represents the absorbance of the original filtration solution
  • B represents the absorbance of the filtrate.
  • Example 1 Cotton linter (average molecular weight 1.44 ⁇ 105) was dissolved in a copper ammonia solution prepared by a known method, filtered and defoamed, and cellulose was 7.5% by mass, ammonia was 4.4% by mass, and copper was 2. A spinning stock solution containing 7% by mass was prepared. An aqueous solution containing 38% by mass of acetone and 0.65% by mass of ammonia was prepared as the internal coagulation liquid, and an aqueous solution containing 28% by mass of acetone was prepared as the external coagulation liquid.
  • a U-shaped funnel with a diameter of 7 mm is discharged at 3.78 mL / min and 0.69 mL / min, respectively, for the undiluted spinning solution (central spinning port) and internal coagulating solution (outer spinning port) prepared using the annular double spun.
  • a hollow fiber membrane was formed by introducing the hollow fiber membrane into an external coagulating liquid flowing in a thin tube at 140 mL / min, and the underwater winding was performed at a winding speed (spinning speed) of 10 m / min.
  • the wound hollow fiber was regenerated from cellulose in the hollow fiber membrane in a 3 mass% sulfuric acid aqueous solution, and further washed with water.
  • the water content of the obtained hollow fiber membrane bundle was replaced with ethanol, and then the bundle was vacuum-dried under the conditions of 40 ° C. and 3 kPa in a state where both ends of the bundle were fixed and stretched by 3.5% to obtain the porous hollow fiber of Example 1.
  • a thread membrane was obtained.
  • Table 1 shows the results of measuring the elastic limit pressure, inner diameter (R), film thickness (t), water permeability, and bubble point of the obtained porous hollow fiber membrane according to Example 1 by the above-mentioned various measuring methods. show. Further, a graph created for deriving the elastic limit pressure is shown in FIG.
  • a small membrane module similar to FIG. 1 of JP-A-2013-17990 was prepared by a known technique with a membrane area of 0.001 m 2 .
  • Table 1 shows the results of measuring the virus LRV (using the virus-containing protein solution described in (5-A) above), the water permeability, and the gold colloid LRV using a 001 m 2 -membrane module.
  • the inventors chose gold colloid removal performance evaluation as an alternative method for virus removal performance evaluation because the virus evaluation method has a measurement limit according to the virus concentration in the solution, and the virus solution is infected. This is because it is preferable to evaluate the removability of the gold colloidal particles in order to determine a subtle difference in the film structure because it contains a large amount of non-sexual particles and the like.
  • Example 1 the conditions for producing the porous hollow yarn film are the undiluted spinning solution discharge amount, the internal coagulation liquid acetone concentration, the internal coagulation liquid ammonia concentration, the internal coagulation liquid discharge amount, the external coagulation liquid acetone concentration, and the external coagulation liquid.
  • the ammonia concentration and the external coagulating liquid flow rate were changed to the conditions shown in Table 1, porous hollow yarn films according to Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, respectively, were produced.
  • the results of measuring the elastic limit pressure, inner diameter (R), film thickness (t), water permeability, and bubble point of the obtained porous hollow fiber membranes of Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are obtained.
  • a 0.001 m 2 membrane module was prepared in the same manner as in Example 1 and subjected to virus LRV (using the virus-containing protein solution described in (5-A) above), water permeability evaluation, and gold colloid particle removal evaluation.
  • the results are shown in Table 1.
  • the filtration rate of the virus-containing protein solution by the porous hollow fiber membrane according to Example 2 was 145 LMH.
  • the filtration rate of the virus-containing protein solution by the porous hollow fiber membrane according to Comparative Example 1 was 73 LMH.
  • FIGS. 4 to 6 The photographs of the sliced sections of the porous hollow fiber membranes of Examples 2 to 4 observed by the same method as in Example 1 are shown in FIGS. 4 to 6, respectively.
  • the porous hollow fiber membranes according to Examples 1 to 4 show an elastic limit pressure of 200 kPa or more, and the ratio (R / t) of the inner diameter (R) to the film thickness (t) is 8.4 or less.
  • the parvovirus LRV (using the virus-containing protein solution described in (5-A) above) in the 196 kPa filtration was able to achieve a high value of 4.5 or more.
  • the ratio showing the change in colloidal gold LRV before and after the pressurization load tends to decrease below 1, as the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane decreases, that is, gold after the pressurization load. It was confirmed that the colloidal LRV tended to decrease. From the comparison between Example 3 and Example 4, it was shown that the set pressure of the integrity test is more preferably about 80% or less of the elastic limit pressure of the porous hollow fiber membrane.
  • the porous hollow fiber membranes according to Comparative Examples 1 and 2 have an elastic limit pressure of less than 200 kPa and a ratio (R / t) of the inner diameter (R) to the film thickness (t) of 8.4. Over.
  • the porous hollow fiber membranes according to Comparative Examples 1 and 2 have a preferable water permeability and a parvovirus LRV (using the virus-containing protein solution described in (5-A) above), but in a 0.001 m 2 membrane module.
  • the quality change before and after the load due to the 250 kPa and 10-minute pressurization performed was a problematic change in actual use.
  • Comparative Example 1 Although the change in the amount of water permeation was + 11%, which was within the permissible range, the gold colloid LRV showed rather higher performance after the pressurization load.
  • the cause is not bound by theory, but it is presumed that the pores are closed due to local plastic deformation caused by pressurization.
  • the fact that the virus removing ability of the porous hollow fiber membrane is evaluated higher than it should be due to pressurization during the integrity test may cause a problem that a failure in the integrity test is erroneously judged as a pass. ..
  • Example 5 From the outside of the porous hollow fiber membrane according to Example 2, an excimer laser machine (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., model INDEX-800, wavelength 243 nm, rated output 80 W, repetition frequency 100 Hz, pulse energy 400 mJ) was used to spot the spot. Irradiation was performed under the conditions of a diameter of 12 ⁇ m, a fluence of 2.1 J / cm 2 , and the number of shots was 150, and a pinhole having a diameter of about 3 ⁇ m was machined on the surface of the porous hollow fiber.
  • an excimer laser machine manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., model INDEX-800, wavelength 243 nm, rated output 80 W, repetition frequency 100 Hz, pulse energy 400 mJ
  • Example 5 When producing the 0.001 m 2 -membrane module according to Example 2, about 12 to 13 porous hollow fiber membranes were used. In Example 5, the method according to Example 5 was 0. A 001m 2 -membrane module was created.
  • the integrity test by visual leak inspection of the 0.001 m 2 membrane module according to Example 1 is subject to the condition that no open bubbles are generated under the pressure condition of 216 kPa for 60 seconds. It was confirmed that
  • Example 6 Using the porous hollow fiber membrane of Example 2, a membrane module having a membrane area of 0.1 m 2 similar to that shown in FIG. 4 of JP-A-2010-259992 was prepared by a known technique.
  • Planova leak tester TM so that the space on the inner surface side of the porous hollow fiber membrane can be pressurized while the space on the outer surface side of the porous hollow fiber membrane of the 0.1 m 2 membrane module according to Example 6 is filled with water. It was connected to Asahi Kasei Medical Co., Ltd., model PLT-AM10). A leak test of 9 membrane module samples was performed with a pressure setting of 196 kPa and a measurement time of 30 seconds, and the average value of the pressure fluctuation values as the measurement results was 43.6 Pa, and the deviation was 8.7 Pa. Got
  • the Planova leak tester (trademark, manufactured by Asahi Kasei Medical Co., Ltd., model PLT-AM10) measures the pressure increase in the outer surface side space of the porous hollow fiber membrane when the inner surface side space of the porous hollow fiber membrane is held at a constant pressure. It is a device to do.
  • a hollow fiber having pinholes having diameters of 3, 6, 9, 12, 15, 18, and 21 ⁇ m formed on the porous hollow fiber membrane according to Example 2 by the same excimer laser processing method as in Example 5 was prepared.
  • a 0.1 m 2 membrane module containing one porous hollow fiber membrane of various pinhole sizes was prepared.
  • the pinhole diameter for achieving parvovirus LRV4 or higher was evaluated to be 12.5 ⁇ m or less.
  • a 0.1 m 2 membrane module containing a pinhole-sized porous hollow fiber membrane with a diameter of approximately 12 ⁇ m was used in the same manner as described above using a Planova leak tester (trademark, manufactured by Asahi Kasei Medical Co., Ltd., model PLT-AM10).
  • the pressure fluctuation value was 3450 Pa.
  • This value was sufficiently higher than the average value of 43.6 Pa of the pressure fluctuation value of the normal 0.1 m 2 membrane module not including the pinhole hollow fiber. Therefore, it was shown that by setting an appropriate threshold value for the pressure fluctuation value, it is possible to determine whether or not the 0.1 m 2 membrane module has the performance of parvovirus LRV4 or less by using the leak tester in the integrity test. rice field.
  • Example 7 Palltronic Flowstar (trademark, Pall) can pressurize the inner surface side space of the porous hollow fiber membrane in a state where the outer surface side space of the porous hollow fiber membrane of the 0.1 m 2 film module according to Example 6 is filled with water. It was connected to Type-IV manufactured by the company, display measurement value, two digits after the decimal point, measurement range of 0.1 to 1000 mL / min). A leak test of 9 membrane module samples was performed with a pressure setting of 196 kPa and a measurement time of 15 minutes. The average value of the air flow rate fluctuation values as the measurement results was 0.105 mL / min, and the deviation was 0.030 mL / min. I got the result that it is.
  • Palltronic Flowstar (trademark, manufactured by Pall, Type-IV) is equipped with a mechanism to supply air to compensate for the pressure reduced by diffusion into the membrane when the inner surface side space of the porous hollow fiber membrane is held at a constant pressure. It is a device that measures the supplied air flow rate with a flow meter.
  • a leak test was performed on a 0.1 m 2 membrane module containing one pinhole-sized porous hollow fiber membrane having a diameter of about 12 ⁇ m prepared in Example 6 by the same method as described above, and the measurement results were obtained.
  • a certain air flow rate fluctuation value was 4.35 mL / min. This value was sufficiently high with respect to the average value of 0.105 mL / min of the air flow rate fluctuation value of the normal 0.1 m 2 membrane module not including the pinhole hollow fiber. Therefore, by setting an appropriate threshold for the air flow rate fluctuation value in consideration of the average value and deviation, whether the 0.1 m2 membrane module has the performance of parvovirus LRV4 or less by using the device for the completeness test. It was shown that it can be determined whether or not it is possible.
  • Sartocheck (trademark, manufactured by Sartorius, Type-4Plus) measures the pressure reduced by diffusion into the membrane when the inner surface side space of the porous hollow yarn membrane is held at a constant pressure, and measures the volume of the inner surface side space. It is a device that converts the reduced pressure into a diffusion flow rate from the information and obtains it.
  • a leak test was performed on a 0.1 m 2 membrane module containing one pinhole-sized porous hollow fiber membrane having a diameter of about 12 ⁇ m prepared in Example 6 by the same method as described above, and the measurement results were obtained.
  • a certain air flow rate fluctuation value was 4.5 mL / min. This value was sufficiently high with respect to the average value of 0.24 mL / min of the air flow rate fluctuation value of the normal 0.1 m 2 membrane module not including the pinhole hollow fiber. Therefore, by setting an appropriate threshold for the air flow rate fluctuation value in consideration of the average value and deviation, whether or not the 0.1 m2 membrane module has the performance of parvovirus LRV4 or less by using the device for the completeness test. It was shown that it can be determined.
  • Example 9 For the measurement of parvovirus LRV (using the virus-containing protein solution described in (5-A) above) using the 0.001 m 2 membrane module according to Example 2, obtain a filtrate after completion of 150 L / m 2 filtration.
  • the parvovirus LRV was measured by the same method except that the pressure was released for 3 hours after the completion of the 150 L / m 2 filtration, and then the pressure was further increased to obtain a filtrate obtained by filtering at 15 L / m 2 .
  • the evaluation results of the six evaluation modules were all determined to be 5.3 or higher parvovirus LRV.
  • Example 10 Regarding the measurement of the parvovirus LRV of Example 9 (using the virus-containing protein solution described in (5-A) above), the evaluation modules of the six evaluation modules were measured in the same manner except that the filtration pressure was changed to 196 kPa to 150 kPa. Measurements were made. As a result, it was determined that all of them were 5.3 or more parvovirus LRV.
  • Example 11 Regarding the measurement of the parvovirus LRV of Example 9 (using the virus-containing protein solution described in (5-A) above), the evaluation modules of the six evaluation modules were measured in the same manner except that the filtration pressure was changed to 196 kPa to 98 kPa. Measurements were made. As a result, it was determined that 5 of the 6 parvoviruses had a parvovirus LRV of 5.3 or more, but one parvovirus LRV was determined to be 4.1.
  • the present invention is suitable as a porous hollow fiber membrane containing regenerated cellulose, and enables a completeness test method in which a leak test method is independently performed on the porous hollow fiber membrane.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

再生セルロースを含む多孔質中空糸膜であって、弾性限界圧力が２００ｋＰａ以上である多孔質中空糸膜。

Description

多孔質中空糸膜及び完全性試験方法
　本発明は、再生セルロースを含む多孔質中空糸膜、及び当該多孔質膜が充填された膜モジュールの完全性試験方法に関する。
　人血液由来の血漿分画製剤やバイオ医薬品等の生物学的製剤において、ウイルスに対する安全性を向上させる対策として、その製造工程にはウイルス除去／不活化工程が導入されている。中でも、多孔質膜を用いた濾過によるウイルス除去法は、有用なタンパク質を変性させることなくウイルスを低減することができる有効な方法である。再生セルロースを含有する多孔質膜は、その優れた親水性からタンパク質の膜への吸着が少ない特徴があり、各種生物学的製剤のウイルス除去用途に広く利用されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
　多孔質膜を用いた濾過によるウイルス除去法では、製造した医薬品の安全性を担保するために、ウイルス除去工程においてウイルス除去膜が有効に機能したことを確認する膜モジュールの完全性試験が必要となる。
　多孔質膜が有する本来の孔径分布以外の大きな孔、例えば直径約１００μｍのピンホールが多孔質膜に生じた場合には、ウイルス代替微粒子を用いた評価ではウイルス除去性の低下を確認できない。これに対し、平均孔径３５ｎｍを有する銅アンモニア法再生セルロースから成る多孔質中空糸膜の膜モジュールの完全性試験の方法として、試験圧力１ｋｇｆ／ｃｍ２（９８ｋＰａ）のリークテストでは、ウイルス除去性能の低下を評価可能であることが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
　一方で、膜モジュールの完全性試験の方法としては、所望ウイルス除去性能のために許容されるピンホール径を求め、そのピンホール径以上の欠陥が生じていないことを確認するためのリークテスト、あるいはディフュージョン試験が挙げられる。直径が２０ｎｍ程度のパルボウイルス除去を目的としたウイルス除去膜では、ウイルス除去性低下に影響するピンホールは微小であるため、リークテスト等における試験圧力を高く設定する必要がある。しかし、このような方法で完全性試験を行うことが出来るのは、ポリフッ化ビニリデンやポリスルホン系合成高分子から成る多孔質膜等に限られる。
国際公開第２０１５／１５６４０１号公報 国際公開第２０１７／１７０８７４号公報 特開平７－１３２２１５号公報
　本発明は、リークテスト等により高い微粒子除去性能の評価を可能とする再生セルロースを含む多孔質中空糸膜を提供することを課題の一つとする。また、本発明は、当該多孔質中空糸膜を含む膜モジュールに対してリークテスト法による完全性試験方法を提供することを課題の一つとする。
　上述したように、リークテスト等において、直径が２０ｎｍ程度のパルボウイルス除去を目的としたウイルス除去膜では、ウイルス除去性低下に影響するピンホールは微小であるために、そのような微小なピンホールの検出精度を高めるためにリークテスト等の試験圧力は高く設定する必要がある。しかし、このような方法で完全性試験を行うことが出来るのは、ポリフッ化ビニリデンやポリスルホン系合成高分子から成る多孔質膜等に限定される。再生セルロース膜に対して、微小ピンホールの検出精度を高めるために試験圧力を高く設定すると、再生セルロース膜は試験圧力に耐えられないという課題がある。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、再生セルロースを含む多孔質中空糸膜の弾性限界圧力を特定値以上とすることを見出し、そのような再生セルロースを含む多孔質中空糸膜を提供することにより、当該多孔質中空糸膜を含む膜モジュールを使用したリークテスト法による完全性試験方法において、再生セルロースを含む多孔質中空糸膜における微小ピンホール等の検出精度を高められることを見出し、本発明を完成するに至った。
　すなわち、本発明の詳細は下記のとおりである。
　［１］再生セルロースを含む多孔質中空糸膜であって、弾性限界圧力が２００ｋＰａ以上である多孔質中空糸膜。
　［２］当該多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）が８．４以下である、［１］に記載の多孔質中空糸膜。
　［３］当該多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）が２０μｍ以上７０μｍ以下の範囲である、［１］又は［２］に記載の多孔質中空糸膜。
　［４］再生セルロースが銅アンモニア法による再生セルロースである、［１］から［３のいずれかに記載の多孔質中空糸膜。
　［５］当該多孔質中空糸膜の内表面における孔径が外表面における孔径より大きい、［１］から［４］のいずれかに記載の多孔質中空糸膜。
　［６］当該多孔質中空糸膜の内表面側から外表面側に向かって孔径が小さくなる傾斜構造を有する、［１］から［５］のいずれかに記載の多孔質中空糸膜。
　［７］濾過圧力２７ｋＰａ、３７℃における透水量が１０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以上５０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以下である、［１］から［６］のいずれかに記載の多孔質中空糸膜。
　［８］バブルポイントが１．２ＭＰａ以上である、［１］から［７］のいずれかに記載の多孔質中空糸膜。
　［９］ウイルス除去に使用される、［１］から［８］のいずれかに記載の多孔質中空糸膜。
　［１０］パルボウイルス除去率（ＬＲＶ）が４．０以上である、［９］に記載の多孔質中空糸膜。
　［１１］［１］から［１０］のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜を用いた生物学的製剤含有液の濾過方法であって、濾過時の多孔質中空糸膜の膜間差圧が１５０ｋＰａ以上である濾過方法。
　[１２]　生物学的製剤含有液が、免疫グロブリン（ポリクローナル抗体）、アルブミン、血液凝固因子、プロトロンビン複合体、培地、モノクローナル抗体、抗体薬物複合体、ワクチン、組み換えタンパク質、ウイルスベクター、ＤＮＡ、及びＲＮＡの少なくとも１種を含む、［１１］に記載の濾過方法。
　［１３］ウイルス除去のための濾過方法である、［１１］又は［１２］に記載の濾過方法。
　［１４］［１］から［１０］のいずれかに記載の多孔質中空糸膜が充填された膜モジュールの完全試験方法であって、
　膜モジュールが、多孔質中空糸膜の外表面に接する外表面側空間と、多孔質中空糸膜の内表面に接する内表面側空間と、を有しており、
　外表面側空間に液体を充填することと、
　多孔質中空糸膜の膜間差圧が９８ｋＰａより大であり、かつ多孔質中空糸膜の弾性限界圧力以下の範囲の圧力となるよう、内表面側空間を空気で加圧することと、
　を含む完全性試験方法。
　［１５］再生セルロース多孔質中空糸膜が充填された膜モジュールの完全試験方法であって、
　膜モジュールが、多孔質中空糸膜の外表面に接する外表面側空間と、多孔質中空糸膜の内表面に接する内表面側空間と、を有しており、
　多孔質中空糸膜の膜間差圧が９８ｋＰａ以上であり、かつ多孔質中空糸膜の弾性限界圧力以下の範囲の圧力となるよう、内表面側空間を加圧すること、
　を含む完全性試験方法。
　［１６］再生セルロース多孔質中空糸膜が、弾性限界圧力が２００ｋＰａ以上の再生セルロース多孔質中空糸膜である、［１４］又は［１５］に記載の完全性試験方法。
　［１７］多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）が８．４以下である、［１４］から［１６］のいずれかに記載の完全性試験方法。
　［１８］多孔質中空糸膜がウイルス除去膜である、［１４］から［１７］のいずれかに記載の完全性試験方法。
　［１９］多孔質中空糸膜から生じる気泡を目視観察する工程を含む、［１４］から［１８］のいずれかに記載の完全性試験方法。
　［２０］外表面側空間及び内表面側空間のうち、いずれか一方の空間の圧力変動値を測定する工程、又はいずれか一方の空間の圧力を一定に保持するために必要な空気流入量を測定する工程を含む、［１４］から［１８］のいずれかに記載の完全性試験方法。
　本発明によれば、リークテスト等により高いウイルス除去性能の評価を可能とする再生セルロースを含有する多孔質中空糸膜が提供される。また、本発明によれば、当該多孔質中空糸膜に対してリークテスト法を行う完全性試験の方法が提供される。
多孔質中空糸膜の膜断面の模式図である。多孔質中空糸膜の内径（Ｒ）と膜厚（ｔ）との関係を示している。 実施例１に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の決定に用いたグラフである。 実施例１に係る多孔質中空糸膜の走査型顕微鏡による観察画像である。 実施例２に係る多孔質中空糸膜の走査型顕微鏡による観察画像である。 実施例３に係る多孔質中空糸膜の走査型顕微鏡による観察画像である。 実施例４に係る多孔質中空糸膜の走査型顕微鏡による観察画像である。 多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）と、弾性限界圧力と、の相関を示すグラフである。
　以下、本発明を具体的な実施の形態（以下、「本実施形態」という。）に即して詳細に説明する。ただし、本発明は以下の本実施形態に束縛されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の形態で実施することが可能である。
　本実施形態に係る再生セルロースを含有する多孔質中空糸膜について説明する。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、物質を透過あるいは捕捉するための多数の細孔を含有する多孔質構造を有する中空状の膜である。多孔質中空糸膜は、その形状は特に限定されないが、円筒状に連続した形状を有することができる。本明細書では、当該多孔質中空糸膜の円筒内側に位置する面を内表面、円筒外側に位置する表面を外表面と記載する。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、再生セルロースを含む多孔質中空糸膜であれば特に限定されない。再生セルロースとしては、天然セルロースを化学処理により溶解した原液により賦形化した後に別の化学処理により再生したセルロースであれば特に限定されることはなく、銅アンモニアセルロース溶液から作成する方法（銅アンモニア法）又は酢酸セルロースをアルカリでケン化させて作成する方法（ケン化法）から得られた再生セルロースが例示できる。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、再生セルロース以外の成分を含んでもよく、再生セルロースの一部が修飾されていてもよい。例えば、セルロース水酸基がエステル化修飾された再生セルロース又は部分架橋された再生セルロース等が例示される。また多孔質中空糸膜表面が高分子皮膜でコーティングされていてもよい。コーティングするための高分子としては、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレートとアクリルアミドの共重合体、ポリメトキシエチルアクリレート、２－ヒドロキシエチルメタアクリレートとジエチルアミノエチルメタアクリレートの共重合体、２－メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンとｎ－ブチルメタクリレートの共重合体、２－（Ｎ－３－スルホプロピル－Ｎ，Ｎ－ジメチルアンモニウム）エチルメタクリレートとｎ－ブチルメタクリレートの共重合体、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、又はビニルピロリドンと酢酸ビニルの共重合体などが例示される。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、リークテスト等の完全性試験において高いウイルス除去性能の評価を可能とするか、又は微小なピンホールの検出を可能とする多孔質中空糸膜であれば特に限定されないが、特定値以上の弾性限界圧力を示す多孔質中空糸膜が例示される。当該弾性限界圧力としては、２００ｋＰａ以上、２１０ｋＰａ以上、２２０ｋＰａ以上、２３０ｋＰａ以上、２４０ｋＰａ以上、あるいは２５０ｋＰａ以上が例示される。また、弾性限界圧力の別の態様としては、２１５ｋＰａ以上、２２５ｋＰａ以上、２３５ｋＰａ以上、２４５ｋＰａ以上、２５５ｋＰａ以上、２７０ｋＰａ以上、あるいは２８０ｋＰａ以上が例示される。弾性限界圧力の上限値は、現実的に加えることができる圧力であれば特に限定されないが、１０００ｋＰａ以下、９００ｋＰａ以下、８００ｋＰａ以下、７００ｋＰａ以下、６００ｋＰａ以下、５００ｋＰａ以下、４５０ｋＰａ以下、４００ｋＰａ以下、３５０ｋＰａ以下、あるいは３００ｋＰａ以下が例示される。
　弾性限界圧力とは、中空糸膜の内表面側から空気で加圧した際の圧力増大に伴う中空糸膜外径変化により観測される膨張が線形的変化から逸脱する時の圧力として定義される。中空糸膜膨張の線形的変化からの逸脱は、中空糸膜の塑性変形により生じる。多孔質中空糸膜の製造工程内での各種検査、濾過、及びリークテスト等の完全性試験では、試験前後で多孔質膜のウイルス除去性及び透水性に実質的な変化が無いことが好ましく、試験に用いる圧力は弾性限界以下の圧力を選択することが好ましい。なお、本実施形態に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力は、多孔質中空糸膜が水により湿潤された状態で測定される。
　リークテストは多孔質膜が有する本来の孔径分布以外の大きな孔（ピンホール）の有無を検出する方法である。温度２０℃におけるピンホール直径と、試験圧力と、ピンホールから流れ出る気体流量と、の関係は、チョーク流れの式（１）で与えられる。したがって、試験圧力の値と、ピンホールから流れ出る気体流量の値と、式（１）より、ピンホール直径を算出することが可能である。
　Ｑ＝３０πＲ２（Ｐ１＋０．１）　　　（１）
　（式中、Ｑ：流量（ｍＬ／分）、Ｒ：温度２０℃におけるピンホール直径（μｍ）、Ｐ１：試験圧力（ＭＰａ））
　多孔質膜をより高い圧力で加圧して、小さな流量変化を観測するシステムを構築することが、より小さなピンホールを検知可能とするためには好ましい。一方で、多孔質膜が有する本来の孔径分布における空気拡散量とその検出精度を考慮すれば、リークテストにおいてピンホールの存在を判定可能な空気流量は、例えば、０．２ｍＬ／分以上０．５ｍＬ／分以下の範囲であり、設定圧力２００ｋＰａの場合、検出可能な最小ピンホールの直径は２．７μｍ以上４．２μｍ以下の範囲、２５０ｋＰａでは２．５μｍ以上３．９μｍ以下の範囲、３００ｋＰａでは２．３μｍ以上３．６μｍ以下の範囲である。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の下限値は、リークテストにおいて多孔質中空糸膜を加圧する設定圧力を９８ｋＰａより大きい領域に設定して直径３μｍ程度より小さいピンホールを検出可能とする観点から、２００ｋＰａ以上であり、２２０ｋＰａ以上であることが好ましく、２５０ｋＰａ以上であることがより好ましく、３００ｋＰａ以上であることがさらに好ましい。本実施形態に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の上限値は、多孔質中空糸膜をフィルターモジュールとする際に求められる柔軟性の観点から一定以下であることが好ましく、８００ｋＰａ以下が例示され、７００ｋＰａ以下が好ましく、６００ｋＰａ以下がより好ましく、５００ｋＰａ以下がさらに好ましく、４００ｋＰａ以下が特に好ましい。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の下限値を２００ｋＰａ以上とすることは、従来技術の再生セルロースから成る多孔質中空糸膜の濾過時の膜間差圧が９８ｋＰａ程度であったものを１５０ｋＰａを超えて設定できる観点からも好ましい。
　濾過時の膜間差圧を高く設定することは、単位時間あたりの処理量が増大するという経済的メリットの他に、ウイルス除去膜では濾過時の膜間差圧を高く設定する程ウイルスの膜への物理的拘束力が増すことでウイルス捕捉の信頼性が高まるというメリットがある。膜間差圧は本実施形態に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の７５％程度以下で設定することが好ましく、したがって、より好ましい濾過時の膜間差圧は１６５ｋＰａ以上、１８８ｋＰａ以上、２２５ｋＰａ以上である。また、濾過時の膜間差圧の別の態様として、１５０ｋＰａ以上、２００ｋＰａ以上、２５０ｋＰａ以上が例示される。濾過時の膜間差圧の上限値は、現実的に加えることができる圧力であれば特に限定されないが、１０００ｋＰａ以下、９００ｋＰａ以下、８００ｋＰａ以下、７００ｋＰａ以下、６００ｋＰａ以下、５００ｋＰａ以下、４５０ｋＰａ以下、４００ｋＰａ以下、３５０ｋＰａ以下、あるいは３００ｋＰａ以下が例示される。膜間差圧は特段高い濾過排圧がかからない条件においては低圧濾過の濾過圧力と同義と扱われる。また、膜間差圧のコントロール手段としては、多孔質中空糸膜にかかる圧力が一定圧となるように濾過対象物を圧送してもよいし、多孔質中空糸膜の弾性限界圧力を超えない範囲で濾過対象物を定速で濾過してもよい。
　ここで、本実施形態に係る多孔質中空糸膜の膜間差圧とは、多孔質中空糸膜の内表面側の圧力と、多孔質中空糸膜の外表面側の圧力と、の差圧を指す。多孔質中空糸膜の内表面側の圧力から多孔質中空糸膜の外表面側の圧力を差し引いた値が例示される。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、膜厚（ｔ（μｍ））に対する内径（Ｒ（μｍ））の比（Ｒ／ｔ）が８．４以下であることが好ましい。図１に示すように、内径（Ｒ）と膜厚（ｔ）は乾燥状態の中空糸を輪切りにした断面画像から測定され、内径は中空糸の内表面直径、膜厚は中空糸の内表面と外表面の間の垂直距離である。以下、特に断らない限り、内径（Ｒ）と膜厚（ｔ）は乾燥状態で測定された値を示す。
　本発明者らは、多孔質中空糸膜のプロファイルに基づき、粒子径が２０ｎｍ弱から１００ｎｍ程度の濾過対象物に適した再生セルロースを含む多孔質中空糸膜について、多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比であるＲ／ｔと、弾性限界圧力と、に特定の相関があることを見出した（後述する実施例１～４及び比較例１～２、並びに図７参照。）。多孔質中空糸膜の弾性限界圧力２００ｋＰａ以上を実現する観点で、Ｒ／ｔの上限値は８．４以下が好ましい。上述の弾性限界圧力のより好ましい下限値に対応してＲ／ｔのより好ましい範囲は８．０以下、更に好ましい範囲は７．７以下である。Ｒ／ｔの下限値は、中空糸形状を安定的に生産し、また中空糸濾過膜として供給流量と透過流量のバランスを満足する観点から、２．０、すなわち膜厚に対して内径が２倍以上であることが好ましい。
　本実施形態に係る多孔質膜の膜厚は、２０μｍ以上７０μｍ以下の範囲であることが好ましい。多孔質膜としての篩効果で微小物質を捕捉する領域を設計することの簡便さの観点から、膜厚は２０μｍ以上であることが好ましい。また、多孔質膜の透過性能を高く設定することの簡便さの観点から、膜厚を７０μｍ以下とすることが好ましい。多孔質膜の膜厚は、より好ましくは３０μｍ以上６０μｍ以下の範囲であり、更に好ましくは４０μｍ以上５０μｍ以下の範囲である。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、ウイルス除去膜に求められる多孔質構造と優れた親水性の特徴を両立できる観点から銅アンモニア法から得られる再生セルロースが好ましい。銅アンモニア法を用いた本実施形態に係る多孔質中空糸膜の製造方法の例を以下説明する。
　まず、セルロースを銅アンモニア溶液に溶解させた、セルロース濃度６質量％から８質量％、アンモニア濃度４質量％から５質量％、銅濃度２質量％から３質量％の紡糸原液と、アセトン濃度３０質量％から５０質量％、アンモニア濃度０．５質量％から１．０質量％の水溶液である内部凝固液と、アセトン濃度２０質量％から４０質量％、アンモニア濃度０．２質量％以下の水溶液である外部凝固液と、を準備する。紡糸原液には原液のミクロ相分離の速度を調整する観点から、硫酸ナトリウム等の無機塩を０．０３質量％から０．１質量％程度の範囲で含有してもよい。
　次に、紡糸原液を環状二重紡口より２ｍＬ／分から５ｍＬ／分の速度で吐出し、同時に、環状二重紡口の中央部に設けられた中央紡出口より内部凝固液を０．３ｍＬ／分から３．０ｍＬ／分の速度で吐出することが好ましい。例えば、２００ｋＰａを超える弾性限界圧力を実現する中空糸内径及び膜厚を得るために、製造される多孔質中空糸膜の膜厚を２０μｍから７０μｍの好ましい範囲にするためには、原液吐出速度を２．５ｍＬ／分以上４ｍＬ／分以下、内部凝固液速度を０．３ｍＬ／分以上１．６ｍＬ／分以下の範囲とすることがより好ましい。更に好ましい方法は、内部凝固液速度を０．３ｍＬ／分以上１．４ｍＬ／分以下の範囲とすることである。環状二重紡口から吐出した紡糸原液及び内部凝固液を、直ちに外部凝固液中に浸漬して、内部凝固液及び外部凝固液を凝固させた後に、膜を枠で巻き取る。
　外部凝固液への紡糸原液及び内部凝固液の浸漬は、凝固浴槽内へ溜めた外部凝固液へ紡糸原液及び内部凝固液を浸漬する方法、紡糸用ろ斗内を外部凝固液と共に流下、落下させながら凝固を進行させる方法、同様に紡糸用ろ斗を使用する方法としてＵ字型細管を利用する方法が挙げられる。凝固過程の延伸抑制により高い微粒子除去率を有する膜構造を実現する観点からＵ字型細管を利用する方法が好ましい。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜を後述する透水性能及びウイルス除去性能を安定実現する膜構造として形成する観点から、外部凝固液の温度は２５℃以上４５℃以下の範囲から選択される所定の温度で制御することが好ましい。より好ましい温度範囲は３０℃以上４５℃以下、更に好ましい範囲は３５℃以上４５℃以下である。
　巻き取られた中空糸膜を２質量％から１０質量％の希硫酸水溶液に浸漬し、次いで純水で水洗することでセルロースを再生し、更にメタノール、エタノール等の有機溶媒で中空糸膜の水分を置換した後に、中空糸膜束の両端を固定して中空糸膜を１％から８％延伸した状態で３０℃から６０℃、５ｋＰａ以下の条件で減圧乾燥することにより、乾燥状態の中空糸膜を得る。
　本実施形態に係る濾過方法は、本実施形態に係る多孔質中空糸膜で、濾過対象の溶液を濾過することを含む。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、水溶液中の微粒子を効果的に捕捉するよう用いるために中空糸の内表面側から外表面側に向かって液体が流れる方向で濾過を行う方法（内圧濾過法）を採用することが好ましく、高い流速を実現し、多孔質膜の目詰まりを抑制する観点から、内表面における孔径が外表面における孔径より大きいことが好ましい。更に、微粒子の捕捉性能を高め、目詰まりの影響を抑制する観点から、内表面側から外表面側に向かって孔径が小さくなる傾斜構造を有し、且つ、除去対象とする微粒子を捕捉するために孔径変化の少ない均質構造をさらに含むことがより好ましい。ここで孔径とは、膜の内表面、外表面、あるいは中空糸膜を輪切りにした断面を光学顕微鏡あるいは走査型電子顕微鏡で観察して得られた画像における孔の部分の大きさであり、その比較による違いの程度は、顕微鏡画像で視認できる程度に明確であることが好ましい。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜は、微粒子除去の一つであるウイルス除去のために使用することが可能であり、ウイルスの中でも小ウイルスとして位置付けられるパルボウイルスの除去膜として特に好適に使用できる。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜をパルボウイルス除去膜として用いる場合、濾過圧力２７ｋＰａ、３７℃における透水量が１０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以上５０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以下であることが好ましい。
　透水量は内圧濾過法により水を濾過した際の単位時間当たりの流量であり、透水量を高く設計されたウイルス除去膜では生物学的製剤のウイルス除去工程を短時間で行うことが出来る。一方で透水量は多孔質中空糸膜の全体の平均孔径を示す尺度であり、除去対象となるウイルス粒子の大きさに応じて設計される。したがって、直径２０ｎｍより小さいパルボウイルスの捕捉性能をより確実にする観点から１０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以上５０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以下とすることがより好ましく、１５Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以上４５Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以下とすることが更に好ましい。ここで透水量を濾過圧力２７ｋＰａ、３７℃の条件で規定するのは、当該技術領域において多孔質膜の平均孔径（ｎｍ）を算出する際の透水量の測定条件として一般的だからである。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜の透水量を、濾過圧力９８ｋＰａ、２５℃との濾過条件下で示すと、２０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以上１００Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以下が好ましく、３０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以上８５Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以下がより好ましい。
　また、本実施形態に係る多孔質中空糸膜をパルボウイルス除去膜として用いる場合、バブルポイントが１．２ＭＰａ以上であれば特に限定されない。ここで、バブルポイントとは、多孔質中空糸膜の最大孔の大きさを示す尺度である。直径２０ｎｍより小さいパルボウイルスの捕捉を確実にする観点から、バブルポイントの下限値としては１．３ＭＰａ以上が好ましく、１．４ＭＰａ以上がより好ましく、１．５ＭＰａ以上がさらに好ましい。また、上述の透水性を実現する観点から、バブルポイントの上限値としては２．４ＭＰａ以下が好ましく、２．３ＭＰａ以下がより好ましく、２．２ＭＰａ以下がさらに好ましい。なお、バブルポイントは、本実施形態に係る多孔質中空糸膜の一端を封止して、他端から空気、あるいは窒素により加圧することが可能な試験モジュールを作成し、当該試験モジュールを表面張力の低いフッ素系液体に浸漬した状態で昇圧した際に漏れ出す気体流量が２．４ｍＬ／分の時の圧力を指す。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜をウイルス除去膜として使用する場合、本実施形態に係る多孔質中空糸膜のウイルス除去性は、ウイルスを含む元液と、濾液と、の５０％組織培養感染値（ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）の比の対数値であるウイルス除去率（ＬＲＶ：Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ　Ｖａｌｕｅ）として評価される。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜をパルボウイルス除去膜として使用する時、６．０ＴＣＩＤ５０／ｍＬ以上８．０ＴＣＩＤ５０／ｍＬ以下のパルボウイルスを含む元液を膜間差圧１９６ｋＰａ、１５０Ｌ／ｍ２の量で濾過した際のパルボウイルス除去率が４．０以上であることが好ましい。更に多くの濾過量への対応、濾過圧力変動への影響を考慮すれば同条件のパルボウイルス除去率は４．５以上であることがより好ましく、５．０以上であることが更に好ましい。当該ＬＲＶは、後述する実施例の（５）に記載のＬＲＶの測定方法において、（５－Ａ）に記載したウイルス含有タンパク質溶液を用い測定されることが好ましい。
　本実施形態に係る多孔質膜中空糸膜をウイルス除去膜として使用する時、精製対象となる溶液に含まれる生物学的製剤は特に限定されないが、免疫グロブリン（ポリクローナル抗体）、アルブミン、血液凝固因子、プロトロンビン複合体、培地、モノクローナル抗体、抗体薬物複合体、ワクチン、組み換えタンパク質、ウイルスベクター、ＤＮＡ、及びＲＮＡ等を例示できる。
　本実施形態に係る多孔質膜中空糸膜の精製対象は抗体等のタンパク質であってもよい。抗体は、ヒト抗体であってもよく、ヒト以外のウシ及びマウス等の哺乳動物由来抗体タンパク質であってもよい。あるいは、抗体は、ヒトＩｇＧとのキメラ抗体タンパク質、及びヒト化抗体であってもよい。ヒトＩｇＧとのキメラ抗体とは、可変領域がマウスなどのヒト以外の生物由来であるが、その他の定常領域がヒト由来の免疫グロブリンに置換された抗体である。また、ヒト化抗体とは、可変領域のうち、相補性決定領域（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｉｔｙ－ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｒｅｇｉｏｎ：ＣＤＲ）がヒト以外の生物由来であるが、その他のフレームワーク領域（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ  ｒｅｇｉｏｎ：ＦＲ）がヒト由来である抗体である。ヒト化は、キメラ抗体よりも免疫原性がさらに低減される。
  抗体のクラス（アイソタイプ）及びサブクラスは特に限定されない。例えば、抗体は、定常領域の構造の違いにより、ＩｇＧ，ＩｇＡ，ＩｇＭ，ＩｇＤ，及びＩｇＥの５種類のクラスに分類される。しかし、実施形態に係る多孔質膜中空糸膜が精製対象とする抗体は、５種類のクラスの何れであってもよい。また、ヒト抗体においては、ＩｇＧにはＩｇＧ１からＩｇＧ４の４つのサブクラスがあり、ＩｇＡにはＩｇＡ１とＩｇＡ２の２つのサブクラスがある。実施形態に係る多孔質膜中空糸膜が精製対象とする抗体のサブクラスは、いずれであってもよい。なお、Ｆｃ領域にタンパク質を結合したＦｃ融合タンパク質等の抗体関連タンパク質も、実施形態に係る多孔質膜中空糸膜が精製対象とする抗体に含まれ得る。
  さらに、抗体は、由来によっても分類することができる。実施形態に係る多孔質膜中空糸膜が精製対象とする抗体は、天然のヒト抗体、遺伝子組換え技術により製造された組換えヒト抗体、モノクローナル抗体、又はポリクローナル抗体の何れであってもよい。これらの抗体の中でも、実施形態に係る多孔質膜中空糸膜が精製対象とする抗体としては、抗体医薬としての需要や重要性の観点から、モノクローナル抗体が好適であるが、これに限定されない。
  抗体としては、ＩｇＭ、ＩｇＤ、ＩｇＧ、ＩｇＡ、又はＩｇＥのいずれかを含むモノクローナル抗体もしくはポリクローナル抗体が例示される。また、抗体は例えば、血漿生成物由来であってもよく、あるいは細胞培養液由来であってもよい。細胞培養によって抗体を得る場合は細胞として動物細胞もしくは微生物を使用することができる。動物細胞としては、種類は特に限定されないが、ＣＨＯ細胞、Ｓｐ２／０細胞、ＮＳ０細胞、Ｖｅｒｏ細胞、ＰＥＲ．Ｃ６細胞などが挙げられる。微生物としては、種類は特に限定されないが、大腸菌や酵母などが挙げられる。
　本実施形態に係る多孔質膜中空糸膜を、精製対象とするタンパク質含有溶液中に含まれるウイルスを濾過により除去するための膜として使用する場合、高い膜間差圧、かつ高いウイルス除去率でタンパク質含有溶液を濾過することが可能となる。膜間差圧は本実施形態に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の７５％程度以下で設定することが好ましく、したがって、より好ましい濾過時の膜間差圧は１５０ｋＰａ以上、１６５ｋＰａ以上、１８８ｋＰａ以上、２００ｋＰａ以上、２２５ｋＰａ以上、あるいは２５０ｋＰａ以上が例示される。膜間差圧の上限値は、現実的に加えることができる圧力であれば特に限定されないが、１０００ｋＰａ以下、９００ｋＰａ以下、８００ｋＰａ以下、７００ｋＰａ以下、６００ｋＰａ以下、５００ｋＰａ以下、４５０ｋＰａ以下、４００ｋＰａ以下、３５０ｋＰａ以下、あるいは３００ｋＰａ以下が例示される。
　多孔質中空糸膜を濾過に供する時間は、長く設定するほど、濾過量が増大するメリットがあり、したがって、３０分以上が例示され、１時間以上が好ましく、３時間以上がより好ましく、６時間以上がさらに好ましい。濾過時間の上限値は、特に限定されないが、７日以下、６日以下、５日２日以下、４日以下、３日以下が例示される。
　また、本実施形態に係る多孔質膜中空糸膜をウイルス除去工程に使用する時、別の精製工程を前段、あるいは後段、あるいはその両方で実施してもよい。別の精製工程に用いられる器具としては、プロテインＡ担体、イオン交換クロマトグラフィー、デプスフィルター、限外濾過膜、プレフィルター、及び活性炭等が例示される。
　本実施形態のさらなる例として、多孔質中空糸膜が充填された膜モジュールの完全性試験方法について説明する。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜が充填された膜モジュールは、筒状体、蓋体、及びポッティング剤によって構成される。筒状体の内側に収められた中空糸膜はその両端部においてポッティング剤によって筒状体と接合しており、筒状体の内表面と中空糸の外表面、ポッティング剤の表面によって囲われた中空糸の外表面と接する空間（以下、「外表面側空間」という。）を形成し、外表面側空間は筒状体が有するノズルによって外界に通じている。膜モジュールは、中空糸膜と筒状体がポッティング剤によって接合された両端部をそれぞれ一定の空間を形成するよう二つの蓋体が接合されており、蓋体の内表面と中空糸の内表面、ポッティング剤のもう一方の表面によって囲われた中空糸の内表面を接する空間（以下、「内表面側空間」という。）を形成し、内表面側空間は蓋体が有するノズルによって外界に通じている。
　本実施形態に係る多孔質中空糸膜が充填された膜モジュールは、蓋体のノズルから液体を加圧通液することで内表面側空間から外表面側空間へ膜を介して液体を移動させ、筒状体のノズルから液体を回収することで濾過に使用することができる。
　本実施形態に係る膜モジュールの完全性試験方法は、上記のように膜モジュールが多孔質中空糸膜の外表面に接する外表面側空間及び多孔質中空糸膜の内表面に接する内表面側空間の２つの空間を有しており、
（１）外表面側空間に液体を充填する工程、及び
（２）多孔質中空糸膜の膜間差圧が９８ｋＰａより大であり、かつ多孔質中空糸膜の弾性限界圧力以下の範囲となるように、内表面側空間を空気で加圧する工程を含む。
　本実施形態に係る膜モジュールの完全性試験方法で膜モジュールにおける外表面側空間に液体を充填する方法は、膜モジュールの筒状体のノズルから液体を充填してもよく、蓋体のノズルから液体を入れて濾過作業と同様の方法に依って液体を充填してもよい。
　膜モジュールにおける外表面側空間に液体を充填する場合、多孔質膜中のマイクロバブルの影響を減じる観点から以下に示す手順で行うことがより好ましい。
　膜モジュールを立てた状態で配置して、膜モジュールの下方蓋体のノズルより流量２Ｌ／（ｍ２・分）程度で内表面側空間に液体を満たす。次に筒状体が有する二つのノズルの内上部側を開放して流量１Ｌ／（ｍ２・分）程度の濾過操作によって外表面側空間に液体を充填する。最後に膜モジュールの下方蓋体のノズルより内表面側空間の液体を排出する。
　本実施形態に係る膜モジュールの完全性試験方法で使用する液体は、本実施形態に係る多孔質中空糸膜の膜構造を変化させないものであれば特に限定されないが、膜モジュールの使用前あるいは使用後の完全性試験としては濾過対象液体との置換が容易な水を使用することが好ましい。水に異物やマイクロエアが含まれていた場合、多孔質中空糸膜の構造の一部を閉塞して完全性試験の結果に影響を及ぼす恐れがあるため、水は限外濾過膜、逆浸透膜、又は脱気膜等に依って処理されたものを使用することが好ましい。一方でより精度の高い測定を行う観点から、表面張力の低いフロン系液体を使用してもよい。
　本実施形態に係る膜モジュールの完全性試験において、内表面側空間の空気を加圧する圧力は、多孔質中空糸膜の膜間差圧が９８ｋＰａより大であり、かつ多孔質中空糸の弾性限界圧力以下の範囲となる圧力である。
　完全性試験において、内表面側空間の空気を加圧する圧力を高くすることで、多孔質中空糸膜のピンホールを精度良く検出できる。しかしながら多孔質中空糸膜の弾性限界圧力を超えた圧力で加圧することは多孔質中空糸膜に塑性的変形を生じさせるため、弾性限界圧力以下あるいは未満で試験をすることが好ましく、弾性限界圧力の８５％程度以下で試験することがより好ましく、７５％程度以下がさらに好ましい。
　パルボウイルス除去膜の完全性試験では、パルボウイルス除去率４．０以上の判定が重要であり、そこで許容される膜モジュール中の多孔質中空糸膜のピンホールサイズは膜面積に応じて実験的に求められており、０．００１ｍ２では約３μｍ、０．０１ｍ２では約６．５μｍ、０．１ｍ２では約１２．５μｍ、１ｍ２では約３３μｍである。
　一方で、圧力変動値の測定や流量測定を行うリークテストによる完全性試験機では、前述の如く、ピンホール判定の精度には限界があり、設定圧力２００ｋＰａの場合、検出可能な最小ピンホールの直径は２．７μｍ以上４．２μｍ以下の範囲、２５０ｋＰａでは２．５μｍ以上３．９μｍ以下の範囲、３００ｋＰａでは２．３μｍ以上３．６μｍ以下の範囲であり、小さな面積の膜モジュールの完全性試験においては設定圧力を２００ｋＰａ以上とすることが好ましい。
　本実施形態に係る膜モジュールの完全性試験方法の判定方法として、多孔質中空糸膜から生じる気泡を目視観察する方法、膜モジュールが有する２つの空間のうちの何れか一方の空間の圧力変動値を測定する方法、又は何れか一方の空間の圧力を一定に保持するために必要な空気流入量を測定する方法の中から一つを選択することが好ましい。
　目視観察する方法は、外表面側空間に液体が充填された膜モジュールの一方の蓋のノズルから内表面側空間を空気で加圧した際に、多孔質中空糸にピンホール等の欠陥があった場合に生じる連続気泡を目視にて観察する方法である。
　定性的な方法ではあるが、後述する空気流量を測定する手法では設備的に精度の高い判定が出来ない０．００１ｍ２や０．０１ｍ２の小膜面積の膜モジュールについて特に有効な手段である。
　小膜面積の膜モジュールにおいて、多孔質中空糸に欠陥が無く、設計通りの孔径分布によりパルボウイルス除去率４．０以上が達成されていることを判定するためには、少なくとも１５０ｋＰａ以上の設定圧力で内表面側空間を加圧した際に３０秒間、好ましくは６０秒間、外表面側空間に連続的な気泡が発生しないことを目視観察する方法を採用することが好ましい。
　本実施形態に係る膜モジュールの完全性試験の判定方法のうち、膜モジュールが有する外表面側空間及び内表面側空間のうちの何れか一方の空間の圧力変動値を測定する判定方法、又は何れか一方の空間の圧力を一定に保持するために必要な空気流入量を測定する判定方法について説明する。
　これらの方法では、膜モジュールを立てた状態で配置して、膜モジュールの上方蓋のノズルから内表面側空間を空気で加圧し、筒状体の上側ノズルから漏れ出す空気を導出する回路を形成し、それぞれの方法に応じて、加圧側に圧力調節を行うレギュレータ、流量計、圧力センサー、導出側に流量計を配置する。また、測定中に多孔質膜中に残留する液体の影響を緩和するために膜モジュール下方の蓋のノズルに連通するように容器を配置してもよい。
　これらの方法で測定される膜モジュール加圧時の圧力変化、空気流量の変化は、多孔質中空糸膜内部での空気拡散量による変化と、多孔質中空糸のピンホール等の欠陥による変化と、を合わせた変化である。完全性試験のためには、本来の多孔質膜の有する孔径分布による空気拡散で生じる変化を予め測定して、更に誤判定を防ぐためのマージンを設定して運用する必要がある。したがって、多孔質中空糸のピンホール等の欠陥が生じているか判定するための圧力変動値又は流量変動値の判定値（閾値）は実験的に求められるものであり、特に限定されない。例えば、当該閾値は、複数（例えば９つ）の膜モジュールについてリークテストを行い、圧力変動値又は流量変動値の平均値と偏差を勘案して適宜設定することができる。
　以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例にも束縛されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、任意の形態で実施することが可能である。　
　（１）多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の測定方法
　長さ５０ｍｍの多孔質中空膜１本の一方の端部をウレタン樹脂等の硬化性液状樹脂により空気が漏れ出ないように封止し、他方の端をマイクロカプラ（日東工器社製、ＭＣ－０４ＰＨ）に挿入した状態でウレタン樹脂等の硬化性液状樹脂により中空部を埋めないように接着固定した測定用モジュールを準備する。別に圧縮空気供給用の配管に圧力調整弁、圧力計、測定用モジュールのマイクロカプラを接続可能とするようマイクロカプラ（日東工器社製、ＭＣ－１０ＳＭ）を備えた加圧装置を準備する。測定用モジュールを水に浸漬した状態で加圧装置に接続し、２０ｋＰａ間隔で圧力を増大させて中空部に圧縮空気を供給したときの、中空糸の外径を寸法測定器（キーエンス社製、型式ＬＳ－９００６Ｍ）で測定する。次式により各測定圧力による外径変化率（％）を計算し、Ｘ軸を測定圧力（ｋＰａ）、Ｙ軸を外径変化率（％）とするグラフを作成する。
　　外径変化率（％）＝（Ｄ／Ｄ０－１）×１００
　（式中、Ｄ：各圧力における外径（μｍ）、Ｄ０：無加圧状態での外径初期値（μｍ））
　次に２０ｋＰａから１００ｋＰａの２０ｋＰａ間隔の５つの測定値を用いて原点を通る回帰直線式（Ｙ＝ａＸ）を求め、その式の右辺に外径変化率１％の上乗せを意味する１を加えた式（Ｙ＝ａＸ＋１）を導出する。導出した式による直線を上記グラフに加え、直線の外径変化率を超えないプロットの圧力のうち、最も高い圧力を測定用モジュールの弾性限界圧力とする。
　試験は測定用モジュール６本以上について行い、その平均値を多孔質中空糸膜の弾性限界圧力とする。
　（２）内径及び膜厚の測定方法
　多孔質中空糸膜の断面切片を作成して、マイクロスコープ（キーエンス社製、型式ＶＨＸ－５０００）を用いて２００倍で撮影した画像を準備し、画像上の中空糸断面の膜厚を全周にわたって少なくとも２０ヶ所を測定し、平均した値を膜厚の測定値とする。
　内径は、同画像の中空糸断面の中空部の面積を画像処理により求め、円形近似とした時の直径として算出する。
　（３）多孔質中空糸膜の透水量の測定方法
　多孔質中空糸膜１０本を束ね、一方の端部に透水測定機に接続可能なポリエチレン性チューブを接着剤で取り付け、中空糸他方の端部を１６ｃｍの有効長さになるように調整して封止した測定用モジュールを準備する。
　透水測定装置は、測定用モジュールのポリエチレン製チューブを接続可能な導管部から一定圧力で水を吐出する機構、吐出液量を高精度に定量可能な機構、吐出液量の定量時間を計測する機構、測定用モジュールを浸漬する浴槽、及び吐出水と浴水を温調する機構を備えている。
　測定用モジュールを３７℃の水浴に浸漬し、測定用モジュールのポリエチレン製チューブに透水測定機の導管部を接続して３７℃の水を２７ｋＰａで１ｍＬ通水する時間を計測する。測定用モジュールの多孔質中空糸膜と同一条件で作成した多孔質膜中空糸膜の内径（μｍ）測定の結果を基に計算される濾過膜面積と、１ｍＬ通水時間の測定値と、から膜面積１ｍ２、１時間当たりの透水量（Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）を算出する。
　試験は評価用モジュール３本以上について行い、その平均値を多孔質中空糸膜の透水量とする。
　（４）多孔質中空糸膜のバブルポイント測定方法
　多孔質中空糸膜の一端を封止して、他端を空気、あるいは窒素により加圧することが可能となるよう金属カプラにウレタン樹脂により固定した試験モジュール（有効長８ｃｍ）を作成する。試験モジュールにチューブを装着して、チューブ内に３Ｍ　Ｎｏｖｅｃ　７２００高機能性液体（商標、スリーエムジャパン株式会社製）を注入して多孔質中空糸膜を液体に浸漬させる。
　バブルポイント測定装置は、金属カプラを通じて多孔質中空糸膜の内表面側を加圧し、徐々に昇圧を可能とする圧力調整機構、及び圧力表示機構を備えており、試験モジュールのチューブから流れ出る気体流量を計測可能な流量計を備えている。
　試験モジュールの金属カプラ部を加圧機構の端部を装着し、試験モジュールのチューブの端部に流量測定機構のラインを装着して、徐々に昇圧した際に漏れ出す気体流量が２．４ｍＬ／分の時の圧力（ＭＰａ）を検出する。試験は試験モジュール３本以上で行い、その平均値をバブルポイント値とする。
　（５）多孔質中空糸膜のウイルスＬＲＶの測定方法
　公知の技術を用いて特開２０１３－１７９９０号公報の図１に記載の小型膜モジュールを０．００１ｍ２の膜面積で作成する。
　濾過対象の溶液は、下記（５－Ａ）又は（５－Ｂ）に記載の方法により調製する。
　（５－Ａ）ウイルス含有タンパク質溶液の調製は、まず、ポリクローナル抗体（ヒトＩｇＧ）（ヴェノグロブリン－ＩＨ、ベネシス社製）を用いて、抗体濃度が１ｍｇ／ｍＬになるように注射用水（大塚製薬）で希釈した抗体溶液を得る。また、１ｍｏｌ／Ｌ  ＮａＣｌ水溶液を用いて塩濃度を０．１ｍｏｌ／Ｌに調整する。さらに、０．１ｍｏｌ／Ｌ  ＨＣｌ又は０．１ｍｏｌ／Ｌ  ＮａＯＨを用いて、水素イオン指数（ｐＨ）を４．０に調整し、これをタンパク質溶液とする。得られたタンパク質溶液に、ブタパルボウイルス（ＰＰＶ、社団法人動物用生物学的製剤協会）を１．０ｖｏｌ％添加し、よく攪拌して、ウイルス含有タンパク質溶液を得る。
　（５－Ｂ）ウイルス含有溶液として、ｐＨ４．５、０．０２ｍｏｌ／Ｌ酢酸、０．１ｍｏｌ／ＬＮａＣｌの水溶液にブタパルボウイルス（ＰＰＶ、タイプＶＲ７４２、米国培養細胞系統保存機関（以下、ＡＴＣＣ）から購入）を０．２％添加した水溶液を作成する。
　準備した０．００１ｍ２小型膜モジュールと、上記ウイルス含有タンパク質溶液又はウイルス含有溶液と、を用いて、デッドエンド内圧濾過方法によって、上記ウイルス含有タンパク質溶液（５－Ａ）を用いる場合は濾過量１５０Ｌ／ｍ２に到達するまで濾過を行い、上記ウイルス含有溶液（５－Ｂ）を用いる場合は濾過量５Ｌ／ｍ２に到達するまで濾過を行い、濾液を得る。ここで濾過圧力は多孔質中空糸膜の弾性限界圧力に応じて選択され、弾性限界圧力が２００ｋＰａに満たない多孔質中空糸については９８ｋＰａを適性圧力として実施され、弾性限界圧力が２００ｋＰａを超える多孔質中空糸については１９６ｋＰａを適性圧力として実施される。
　次に、ウイルス感染価を測定するために、５６℃の水浴で３０分間加熱し非働化させた後の３％ＢｅｎｃｈＭａｒｋ　Ｆｅｔａｌ　Ｂｏｖｉｎｅ　Ｓｅｒｕｍ（商標、Ｇｅｍｉｎｉ　Ｂｉｏ－Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製）、１％ＰＥＮＩＣＩＬＬＩＮ　ＳＴＲＥＰＴＯＭＹＣＩＮ　ＳＯＬ（商標、Ｌｉｆｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）のＤｕｌｂｅｃｃｏ’ｓ　Ｍｏｄｉｆｉｅｄ　Ｅａｇｌｅ　Ｍｅｄｉｕｍ　（１Ｘ），　ｌｉｑｕｉｄ　＋　４．５　ｇ／Ｌ　Ｄ－Ｇｌｕｃｏｓｅ　＋Ｌ－Ｇｌｕｔａｍｉｎｅ　－　Ｓｏｄｉｕｍ　Ｐｙｒｕｖａｔｅ（商標、Ｌｉｆｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、以下Ｄ－ＭＥＭ）溶液（以下、３％ＦＢＳ／Ｄ－ＭＥＭ）を準備し、濾過元液、濾液のそれぞれを分取して３％ＦＢＳ／Ｄ－ＭＥＭで１０倍、１０２倍、１０３倍、１０４倍及び１０５倍に希釈する。
　次に、ＰＫ－１３細胞（Ｎｏ．ＣＲＬ－６４８９、ＡＴＣＣから購入）を３％ＦＢＳ／Ｄ－ＭＥＭで希釈し、細胞濃度２．０×１０５（細胞／ｍＬ）の希釈細胞懸濁液を調製し、９６ウェル丸底細胞培養プレート１０枚の全てのウェルに１００μＬずつ分注し、それに加えて、８ウェル毎に準備した濾過元液とその希釈液、濾液とその希釈液をそれぞれ１００μＬずつ分注する。その後、３７℃、５％二酸化炭素雰囲気下で１０日間細胞培養を実施する。
　１０日間培養した細胞に対し、赤血球吸着法（ウイルス実験学　総論　国立予防衛生研究所学友会編、ｐ．１７３参照）を用いて、５０％組織培養感染値（ＴＣＩＤ５０）の測定を行う。
　すなわち、ニワトリ保存血液（商標、株式会社日本バイオテスト研究所製）をダルベッコＰＢＳ（－）粉末（商標、日水製薬株式会社製）のＰＢＳ（ー）調整液で５倍に希釈した後、２５００ｒｐｍ、４℃、５分間の遠心分離上清を吸引除去して、得られた沈殿物を再度ＰＢＳ（－）調整液で２００倍に希釈し、同希釈液を細胞培養プレートの全ウェルに１００μＬずつ分注し、２時間静置後に細胞組織表面への赤血球の吸着を観察してウイルス感染を評価する方法であり、濾過元液、濾液、それぞれの希釈液に対してウイルス感染の割合を確認し、Ｓｐｅａｒｍａｎ－Ｋａｒｂｅｒ計算式により、感染価（ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）を算出する。
　ウイルスの対数除去率（ＬＲＶ）はＬＲＶ＝ｌｏｇ１０（Ｃ０／ＣＦ）で算出され、ここで、Ｃ０は濾過元液の感染価（ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）、ＣＦは濾液の感染価をウイルス除去膜で濾過した後の濾過液の感染価（ＴＣＩＤ５０／ｍＬ）を表す。
　０．００１ｍ２膜モジュールによるウイルス含有タンパク質溶液の濾過速度は、濾過量１５０Ｌ／ｍ２に到達するまでの時間を計測して、膜面積１ｍ２、１時間当たりの濾過量（Ｌ／（ｍ２・ｈｒ））として算定する。
　（６）０．００１ｍ２膜モジュールの透水量の測定方法
　０．００１ｍ２膜モジュールを準備し、内圧濾過、デッドエンド方式により温度２５℃、膜間差圧９８ｋＰａ、１０分間、限外濾過膜を通した純水を濾過し、濾液を計量して、膜面積１ｍ２、１時間当たりの透水量（Ｌ／（ｍ２・ｈｒ））として算定する。
　（７）０．００１ｍ２膜モジュールの金コロイドＬＲＶの測定方法
　粒子径が約２０ｎｍの金コロイドを含む溶液ＡＧＰ－ＨＡ２０（商標、旭化成メディカル社製）を注射用蒸留水（大塚製薬社製）、０．２７質量％ＳＤＳ（ラウリル硫酸ナトリウム）水溶液で希釈し、紫外・可視分光光度計（島津製作所製、型式ＵＶ－２４５０）にて測定した波長５２６ｎｍにおける吸光度が１．００になるよう調整して金コロイド溶液濾過元液を準備する。
　０．００１ｍ２膜モジュールを準備し、準備した金コロイド溶液を用いて、内圧濾過、デッドエンド方式により温度２５℃、膜間差圧２５ｋＰａ、濾過量２Ｌ／ｍ２の条件で濾過を実施し、０．５Ｌ／ｍ２から２．０Ｌ／ｍ２の濾液をサンプリングする。
　紫外・可視分光光度計（島津製作所製、型式ＵＶ－２４５０）を用いて、濾過元液と濾液の波長５２６ｎｍの吸光度をそれぞれ測定して、ＬＲＶ＝ｌｏｇ１０（Ａ／Ｂ）の式から金コロイド粒子の対数除去率（ＬＲＶ）を算出する。式中Ａは濾過元液の吸光度、Ｂは濾液の吸光度を表す。
　［実施例１］
　コットンリンター（平均分子量１．４４×１０５）を公知の方法で調製した銅アンモニア溶液中に溶解せしめ、濾過脱泡を行ない、セルロース７．５質量％、アンモニア４．４質量％、銅２．７質量％を含む紡糸原液を作成した。内部凝固液としてアセトン３８質量％、アンモニア０．６５質量％を含む水溶液と、外部凝固液としてアセトン２８質量％を含む水溶液を準備した。
　環状二重紡口を用いて準備した紡糸原液（中央紡出口）と内部凝固液（外側紡出口）をそれぞれ３．７８ｍＬ／分、０．６９ｍＬ／分で吐出し、直径７ｍｍのＵ字型漏斗細管中を１４０ｍＬ／分で流れる外部凝固液中に導入して中空糸膜を形成し、巻き取り速度（紡速）１０ｍ／分で水中巻取りを行った。巻き取った中空糸は３質量％硫酸水溶液中で中空糸膜のセルロースを再生し、さらに水洗した。得られた中空糸膜束の水分をエタノールで置換し、その後、束両端を固定し３．５％延伸した状態で、４０℃、３ｋＰａの条件下で真空乾燥させて実施例１の多孔質中空糸膜を得た。
　得られた実施例１に係る多孔質中空糸膜について、上記の各種測定方法により弾性限界圧力、内径（Ｒ）、膜厚（ｔ）、透水量、及びバブルポイントを測定した結果を表１に示す。また、弾性限界圧力を導くために作成したグラフを図２に示す。
　得られた多孔質中空糸膜の輪切り切片を凍結割断法により作成し、走査型電子顕微鏡（日立ハイテク社製、型式Ｓ－４７００）を用いて加速電圧１．０ｋＶ、倍率２０００倍で観察した写真を図３に示す。
　次に実施例１に係る多孔質中空糸膜を用いて、公知の技術により特開２０１３－１７９９０号公報の図１と類似の小型膜モジュールを０．００１ｍ２の膜面積で作成し、０．００１ｍ２膜モジュールとし、ウイルスＬＲＶ（上記（５－Ａ）に記載のウイルス含有タンパク質溶液を使用）、透水量、及び金コロイドＬＲＶを測定した結果を表１に示す。
　更に、完全性試験を行った際に多孔質中空糸の性能が変化していないことを確認するために、得られた０．００１ｍ２膜モジュールの多孔質中空糸膜の外表面側領域に純水を満たした状態で、多孔質中空糸膜の内表面側を２５０ｋＰａ、１０分間空気加圧した後に、透水量及び金コロイドＬＲＶの測定した結果と、前述の加圧を施さずに行った測定結果との差異を示すための、加圧前後の透水量及び金コロイドＬＲＶの比を表１に示す。
　ここで発明者らがウイルス除去性能評価の代替手法として金コロイド除去性能評価を選択したのは、ウイルス評価方法にはその溶液中のウイルス濃度に応じた測定限界があり、更にウイルス溶液には感染性のない粒子等を多く含むことから、膜構造の微妙な違いを判定するためには金コロイド粒子の除去性を評価することが好ましいからである。
　［実施例２から４、並びに比較例１及び２］
　実施例１に対して、多孔質中空糸膜の製造条件である、紡糸原液吐出量、内部凝固液アセトン濃度、内部凝固液アンモニア濃度、内部凝固液吐出量、外部凝固液アセトン濃度、外部凝固液アンモニア濃度、及び外部凝固液流量を表１に示す条件に変更して、実施例２から４、並びに比較例１及び２に係る多孔質中空糸膜をそれぞれ製造した。
　得られた実施例２から４、並びに比較例１及び２の多孔質中空糸膜について、弾性限界圧力、内径（Ｒ）、膜厚（ｔ）、透水量、及びバブルポイントを測定した結果と、実施例１と同様の方法で０．００１ｍ２膜モジュールを作成してウイルスＬＲＶ（上記（５－Ａ）に記載のウイルス含有タンパク質溶液を使用）、透水量評価、及び金コロイド粒子除去評価を行った結果と、を表１に示す。実施例２に係る多孔質中空糸膜によるウイルス含有タンパク溶液の濾過速度は１４５ＬＭＨであった。比較例１に係る多孔質中空糸膜によるウイルス含有タンパク溶液の濾過速度は７３ＬＭＨであった。
　実施例２から４の多孔質中空糸膜の輪切り切片を実施例１と同様の手法により観察した写真をそれぞれ図４から図６に示す。
　また、実施例１から４、並びに比較例１及び２に係る多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）に対して弾性限界圧力をプロットしたグラフを図７に示す。多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）と、弾性限界圧力と、が高い相関性を有することが確認された。
　実施例１から４に係る多孔質中空糸膜は、２００ｋＰａ以上の弾性限界圧力を示し、且つその膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）が８．４以下であり、１９６ｋＰａ濾過におけるパルボウイルスＬＲＶ（上記（５－Ａ）に記載のウイルス含有タンパク質溶液を使用）は４．５以上の高い値を実現できていた。
　０．００１ｍ２膜モジュールで行った、２５０ｋＰａ、１０分間加圧による負荷をかけた時の多孔質中空糸膜の性能変化として、透水量については１０％程度の増大、金コロイドＬＲＶについては０％から５％程度の低下であった。これは加圧負荷により平均孔径が若干広がって透水量が微増し、金コロイド除去性能が若干低下したと考えられる。しかし、この程度の変化は、完全性試験による性能変化として許容される範囲である。したがって、実施例に係る多孔質中空糸膜に２５０ｋＰａの設定で完全性試験を適用可能であると判断できる。また、実施例１から４において、多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の低下に応じて加圧負荷前後の金コロイドＬＲＶ変化を示す比が１を下回って減少する傾向、すなわち加圧負荷後に金コロイドＬＲＶが低下する傾向が確認できた。実施例３と実施例４の比較から、完全性試験の設定圧力は、多孔質中空糸膜の弾性限界圧力の８０％程度以下がより好ましいことが示された。
　一方で、比較例１及び２に係る多孔質中空糸膜は、弾性限界圧力が２００ｋＰａに満たず、且つその膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）が８．４を超えている。比較例１及び２に係る多孔質中空糸膜は、好ましい透水量、及びパルボウイルスＬＲＶ（上記（５－Ａ）に記載のウイルス含有タンパク質溶液を使用）を有するものの、０．００１ｍ２膜モジュールで行った２５０ｋＰａ、１０分間加圧による負荷前後の品質変化は、実使用上問題となる変化であった。
　すなわち、比較例１においては、透水量の変化が＋１１％と許容範囲であるものの、金コロイドＬＲＶは加圧負荷後の方がむしろ高い性能を示す結果となった。その原因は、理論に拘束されるものではないが、加圧による塑性変形が局所で生じたために細孔が閉塞させられたもの推定される。完全性試験中の加圧により、多孔質中空糸膜のウイルス除去能が本来よりも高く評価されることは、完全性試験において不合格であるものを誤って合格と判定される問題を起こし得る。
　一方、比較例２においては、加圧負荷後の透水量が４０％程度上昇し、金コロイドＬＲＶが１０％低下している。したがって、塑性変形による平均孔径の拡大が明らかに生じていると考えられる。完全性試験中の加圧による透水量４０％の増大は、完全性試験前後の多孔質中空糸膜の品質として許容できない変化であり、完全性試験として成立しない。
　したがって、比較例１及び２に係る多孔質中空糸膜に２００ｋＰａ以上の負荷をかける完全性試験は適用できない。
　［実施例５］
　実施例２に係る多孔質中空糸膜の外側からエキシマレーザー加工機（住友重機械工業社製、型式ＩＮＤＥＸ－８００、波長２４３ｎｍ、定格出力８０Ｗ、繰返し周波数１００Ｈｚ、パルスエネルギー４００ｍＪ）を用いて、スポット径１２μｍ、フルエンス２．１Ｊ／ｃｍ２、ショット数１５０回の条件で照射し、多孔質中空糸表面に直径凡そ３μｍのピンホールを加工した。
　実施例２に係る０．００１ｍ２膜モジュール作成する際、凡そ１２～１３本の多孔質中空糸膜を使用した。実施例５においては、その内の一本を上記のように準備した直径３μｍピンホールを有する多孔質中空糸膜を使用した以外は、実施例２と同じ方法により、実施例５に係る０．００１ｍ２膜モジュールを作成した。
　実施例５に係る０．００１ｍ２膜モジュールの多孔質中空糸膜の外表面側空間に水を充填し、多孔質中空糸膜の内表面側空間を２１６ｋＰａで加圧したところ、３０秒前後で連続気泡の発生が目視により確認できた。実施例１に係る０．００１ｍ２膜モジュールについても同様に多孔質中空糸膜の外表面側空間に水を充填し、多孔質中空糸膜の内表面側空間を２１６ｋＰａで加圧したところ、６０秒を超えても気泡の発生は確認できなかった。なお、実施例２に係る多孔質中空糸膜の弾性限界圧力は３６０ｋＰａであるため、１００ｋＰａ以上の余裕を持った試験圧力として２１６ｋＰａを選択した。
　実施例５に係る０．００１ｍ２膜モジュールのパルボウイルスＬＲＶ（上記（５－Ｂ）に記載のウイルス含有溶液を使用）を上述の「多孔質中空糸膜のウイルスＬＲＶ測定方法」に記載の方法で測定した結果、そのＬＲＶは４．２と算定された。
　本実施例の結果により、実施例１に係る０．００１ｍ２膜モジュールの目視リーク検査による完全性試験は、２１６ｋＰａ、６０秒間の加圧条件で連続気泡が発生しないことを合格の条件とすることができることが確認された。
　［比較例３］
　実施例５に係る０．００１ｍ２膜モジュールの多孔質中空糸膜の外表面側空間に水を充填し、多孔質中空糸膜の内表面側空間を９８ｋＰａで加圧したところ、６０秒を超えても気泡の発生は確認できなかった。
　［実施例６］
　実施例２の多孔質中空糸膜を用いて、公知技術により特開２０１０－２５９９９２号公報の図４と類似の膜面積０．１ｍ２の膜モジュールを作成した。
　実施例６に係る０．１ｍ２膜モジュールの多孔質中空糸膜の外表面側空間に水を充填した状態で多孔質中空糸膜の内表面側空間を加圧できるようＰｌａｎｏｖａリークテスター（商標、旭化成メディカル社製、型式ＰＬＴ－ＡＭ１０）に接続した。圧力設定１９６ｋＰａ、測定時間３０秒で９つの膜モジュールのサンプルのリークテストを実施して、測定結果である圧力変動値の平均値は４３．６Ｐａであり、偏差は８．７Ｐａであるとの結果を得た。
　Ｐｌａｎｏｖａリークテスター（商標、旭化成メディカル社製、型式ＰＬＴ－ＡＭ１０）は、多孔質中空糸膜の内表面側空間を一定圧に保持した時に多孔質中空糸膜の外表面側空間の圧力増大を測定する装置である。
　また、実施例５と同様のエキシマレーザー加工方法により実施例２に係る多孔質中空糸膜に直径３、６、９、１２、１５、１８、２１μｍのピンホールを形成した中空糸を準備し、各種ピンホールサイズの多孔質中空糸膜１本を含む０．１ｍ２の膜モジュールを作成した。
　各種ピンホールサイズの多孔質中空糸膜１本を含む０．１ｍ２の膜モジュールについて、ピンホールサイズとパルボウイルスＬＲＶ（上記（５－Ｂ）に記載のウイルス含有溶液を使用）の関係から、パルボウイルスＬＲＶ４以上を実現するピンホール直径は１２．５μｍ以下と評価された。直径凡そ１２μｍのピンホールサイズの多孔質中空糸膜１本を含む０．１ｍ２の膜モジュールについて、Ｐｌａｎｏｖａリークテスター（商標、旭化成メディカル社製、型式ＰＬＴ－ＡＭ１０）を用いて上述同様の方法でリークテストを行った結果、圧力変動値は３４５０Ｐａであった。この値はピンホール中空糸を含まない正常な０．１ｍ２膜モジュールの圧力変動値の平均値４３．６Ｐａに対して十分に高い数値であった。したがって、圧力変動値について適当な閾値を設けることで、リークテスターを完全性試験に用いて、０．１ｍ２膜モジュールがパルボウイルスＬＲＶ４以下の性能を有するか否か判定可能であることが示された。
　［実施例７］
　実施例６に係る０．１ｍ２膜モジュールの多孔質中空糸膜の外表面側空間に水を充填した状態で多孔質中空糸膜の内表面側空間を加圧できるようＰａｌｌｔｒｏｎｉｃ　Ｆｌｏｗｓｔａｒ（商標、Ｐａｌｌ社製、Ｔｙｐｅ－IV、表示測定値小数点以下二桁、測定範囲０．１～１０００ｍＬ／分）に接続した。圧力設定１９６ｋＰａ、測定時間１５分で９つの膜モジュールのサンプルのリークテストを実施して、測定結果である空気流量変動値の平均値は０．１０５ｍＬ／分であり、偏差は０．０３０ｍＬ／分であるとの結果を得た。
　Ｐａｌｌｔｒｏｎｉｃ　Ｆｌｏｗｓｔａｒ（商標、Ｐａｌｌ社製、Ｔｙｐｅ－IV）は、多孔質中空糸膜の内表面側空間を一定圧で保持した時に膜への拡散によって減じる圧力を補うために空気を供給する機構を備えており、その供給された空気流量を流量計によって測定する装置である。
　同装置において、実施例６で作成した直径凡そ１２μｍのピンホールサイズの多孔質中空糸膜１本を含む０．１ｍ２の膜モジュールについて、上述同様の方法でリークテストをした結果、測定結果である空気流量変動値は４．３５ｍＬ／分であった。この値はピンホール中空糸を含まない正常な０．１ｍ２膜モジュールの空気流量変動値の平均値０．１０５ｍＬ／分に対して十分に高い数値であった。したがって、空気流量変動値について、その平均値と偏差を勘案して適宜閾値を設けることで、同装置を完全性試験に用いて、０．１ｍ２膜モジュールがパルボウイルスＬＲＶ４以下の性能を有するか否か判定可能であることが示された。
　［実施例８］
　実施例６に係る０．１ｍ２膜モジュールの多孔質中空糸膜の外表面側空間に水を充填した状態で多孔質中空糸膜の内表面側空間を加圧できるようＳａｒｔｏｃｈｅｃｋ（商標、Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製、Ｔｙｐｅ－４Ｐｌｕｓ、表示測定値小数点以下一桁、測定範囲０．１～３０００ｍＬ／分）に接続した。圧力設定１９６ｋＰａ、測定時間１５分で９つの膜モジュールのサンプルのリークテストを実施して、測定結果である空気流量変動値の平均値は０．２４ｍＬ／分であり、偏差は０．０５ｍＬ／分であるとの結果を得た。
　Ｓａｒｔｏｃｈｅｃｋ（商標、Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ社製、Ｔｙｐｅ－４Ｐｌｕｓ）は、多孔質中空糸膜の内表面側空間を一定圧で保持した時に膜への拡散によって減じる圧力を測定して、内表面側空間の容積の情報から、前記減じる圧力を拡散流量に変換して求める装置である。
　同装置において、実施例６で作成した直径凡そ１２μｍのピンホールサイズの多孔質中空糸膜１本を含む０．１ｍ２の膜モジュールについて、上述同様の方法でリークテストをした結果、測定結果である空気流量変動値は４．５ｍＬ／分であった。この値はピンホール中空糸を含まない正常な０．１ｍ２膜モジュールの空気流量変動値の平均値０．２４ｍＬ／分に対して十分に高い数値であった。したがって空気流量変動値について、その平均値と偏差を勘案して適宜閾値を設けることで、同装置を完全性試験に用いて、０．１ｍ２膜モジュールがパルボウイルスＬＲＶ４以下の性能を有するか否か判定可能であることが示された。
　[比較例４]
　実施例７及び実施例８で行った、実施例６に係る０．１ｍ２膜モジュールの９つのサンプルを用いた空気流量変動値測定について、圧力設定を１９６ｋＰａから９８ｋＰａと変えた以外は同様の方法で空気流量変動値の測定を行った。その結果、実施例７の装置では空気流量変動値は０．１０ｍＬ／分に満たない値を示し、実施例８の装置では空気流量変動値は０．０ｍＬ／分あるいは０．１ｍＬ／分の値を示した。それぞれの装置の測定下限値である０．１ｍＬ／分に満たない測定結果からは、正常な膜モジュールの測定が正しく実施できていることを確認できず、またピンホールが形成された中空糸を含む０．１ｍ２膜モジュールとの測定値との間で適当は閾値を設けることができないため、両装置を９８ｋＰａの条件で使用することは不適切であることが示された。
　[実施例９]
　実施例２に係る０．００１ｍ２膜モジュールを用いたパルボウイルスＬＲＶ（上記（５－Ａ）に記載のウイルス含有タンパク質溶液を使用）の測定について、１５０Ｌ／ｍ２濾過終了後の濾液を得ることを、１５０Ｌ／ｍ２濾過終了後に３時間の圧力解放を行いその後更に昇圧して１５Ｌ／ｍ２の濾過を行った濾液を得ることに変える以外は同様の方法によりパルボウイルスＬＲＶを測定した。評価モジュール６本の評価結果は何れも５．３以上のパルボウイルスＬＲＶと判定された。
　[実施例１０]
　実施例９のパルボウイルスＬＲＶ（上記（５－Ａ）に記載のウイルス含有タンパク質溶液を使用）の測定について、濾過圧力を１９６ｋＰａに変えて１５０ｋＰａとすること以外は同様の方法で評価モジュール６本の測定を行った。その結果、何れも５．３以上のパルボウイルスＬＲＶと判定された。
　[実施例１１]
　実施例９のパルボウイルスＬＲＶ（上記（５－Ａ）に記載のウイルス含有タンパク質溶液を使用）の測定について、濾過圧力を１９６ｋＰａに変えて９８ｋＰａとすること以外は同様の方法で評価モジュール６本の測定を行った。その結果、６本の内、５本での５．３以上のパルボウイルスＬＲＶと判定されたが、１本のパルボウイルスＬＲＶは４．１と判定された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　本発明は、再生セルロースを含む多孔質中空糸膜として好適であり、当該多孔質中空糸膜に対してリークテスト法を単独で行う完全性試験の方法が可能となる。

Claims (14)

  1. 　再生セルロースを含む多孔質中空糸膜であって、弾性限界圧力が２００ｋＰａ以上である多孔質中空糸膜。
  2. 　当該多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）に対する内径（Ｒ）の比（Ｒ／ｔ）が８．４以下である、請求項１に記載の多孔質中空糸膜。
  3. 　当該多孔質中空糸膜の膜厚（ｔ）が２０μｍ以上７０μｍ以下の範囲である、請求項１又は２に記載の多孔質中空糸膜。
  4. 　前記再生セルロースが銅アンモニア法による再生セルロースである、請求項１から３のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜。
  5. 　当該多孔質中空糸膜の内表面における孔径が外表面における孔径より大きい、請求項１から４のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜。
  6. 　当該多孔質中空糸膜の内表面側から外表面側に向かって孔径が小さくなる傾斜構造を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜。
  7. 　濾過圧力２７ｋＰａ、３７℃における透水量が１０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以上５０Ｌ／（ｍ２・ｈｒ）以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜。
  8. 　バブルポイントが１．２ＭＰａ以上である、請求項１から７のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜。
  9. 　ウイルス除去に使用される、請求項１から８のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜。
  10. 　パルボウイルス除去率（ＬＲＶ）が４．０以上である、請求項９に記載の多孔質中空糸膜。
  11. 　請求項１から１０のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜を用いた生物学的製剤含有液の濾過方法であって、濾過時の前記多孔質中空糸膜の膜間差圧が１５０ｋＰａ以上である濾過方法。
  12. 　請求項１から１０のいずれか１項に記載の多孔質中空糸膜が充填された膜モジュールの完全試験方法であって、
    　前記膜モジュールが前記多孔質中空糸膜の外表面に接する外表面側空間と、前記多孔質中空糸膜の内表面に接する内表面側空間と、を有しており、
    　前記外表面側空間に液体を充填することと、
    　前記多孔質中空糸膜の膜間差圧が９８ｋＰａより大であり、かつ前記多孔質中空糸膜の弾性限界圧力以下の範囲の圧力となるよう、前記内表面側空間を空気で加圧することと、
    　を含む完全性試験方法。
  13. 　前記多孔質中空糸膜から生じる気泡を目視観察する工程を含む、請求項１２に記載の完全性試験方法。
  14. 　前記外表面側空間及び前記内表面側空間のうち、いずれか一方の空間の圧力変動値を測定する工程、又はいずれか一方の空間の圧力を一定に保持するために必要な空気流入量を測定する工程を含む、請求項１２に記載の完全性試験方法。
PCT/JP2021/044385 2020-12-04 2021-12-03 多孔質中空糸膜及び完全性試験方法 WO2022118943A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180080642.5A CN116528968A (zh) 2020-12-04 2021-12-03 多孔中空纤维膜及完整性试验方法
KR1020237017034A KR20230090351A (ko) 2020-12-04 2021-12-03 다공질 중공사막 및 완전성 시험 방법
CA3196731A CA3196731A1 (en) 2020-12-04 2021-12-03 Porous hollow-fiber membrane and method for testing integrity
EP21900692.1A EP4257229A1 (en) 2020-12-04 2021-12-03 Porous hollow-fiber membrane and method for testing integrity
AU2021392478A AU2021392478A1 (en) 2020-12-04 2021-12-03 Porous hollow-fiber membrane and method for testing integrity
JP2022566994A JPWO2022118943A1 (ja) 2020-12-04 2021-12-03
US18/035,142 US20240001309A1 (en) 2020-12-04 2021-12-03 Porous hollow-fiber membrane and method for testing integrity

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-202097 2020-12-04
JP2020202097 2020-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022118943A1 true WO2022118943A1 (ja) 2022-06-09

Family

ID=81853393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/044385 WO2022118943A1 (ja) 2020-12-04 2021-12-03 多孔質中空糸膜及び完全性試験方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20240001309A1 (ja)
EP (1) EP4257229A1 (ja)
JP (1) JPWO2022118943A1 (ja)
KR (1) KR20230090351A (ja)
CN (1) CN116528968A (ja)
AU (1) AU2021392478A1 (ja)
CA (1) CA3196731A1 (ja)
WO (1) WO2022118943A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115336665A (zh) * 2022-10-18 2022-11-15 黑龙江飞鹤乳业有限公司 乳铁蛋白处理方法、装置以及有效性验证方法
WO2024058110A1 (ja) * 2022-09-12 2024-03-21 旭化成メディカル株式会社 抗体の精製方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63102676A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルスの濃縮法
JPH01254205A (ja) * 1988-04-01 1989-10-11 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルス除去ユニツト
JPH01254204A (ja) * 1988-04-01 1989-10-11 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルス除去方法
JPH0429727A (ja) * 1990-05-28 1992-01-31 Asahi Chem Ind Co Ltd リポ蛋白除去用高分子多孔膜
JPH07132215A (ja) 1993-11-10 1995-05-23 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルス除去膜のインテグリティテスト方法
WO2005084785A1 (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Asahi Kasei Pharma Corporation 多孔性膜の気体透過方法
WO2007102427A1 (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Sei-Ichi Manabe 孔拡散式平膜分離装置・平膜濃縮装置・孔拡散用再生セルロース多孔膜および非破壊式の平膜検査方法
WO2008156124A1 (ja) * 2007-06-19 2008-12-24 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha 免疫グロブリン１量体の分離方法
JP2010259992A (ja) 2009-05-01 2010-11-18 Asahi Kasei Medical Co Ltd 中空糸モジュールの密閉機構及び中空糸モジュール
JP2013017990A (ja) 2012-02-29 2013-01-31 Asahi Kasei Medical Co Ltd 小型膜モジュール
WO2015156403A1 (ja) * 2014-04-11 2015-10-15 旭化成メディカル株式会社 ウイルス除去膜
WO2015156401A1 (ja) 2014-04-11 2015-10-15 旭化成メディカル株式会社 ウイルス除去膜
WO2017170874A1 (ja) 2016-03-31 2017-10-05 旭化成メディカル株式会社 ウイルス除去膜及びウイルス除去膜の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5979279B2 (ja) 2015-06-01 2016-08-24 第一精工株式会社 プレスフィット用コネクタ端子およびその製造方法
CN107199699B (zh) 2016-03-18 2020-02-04 三纬国际立体列印科技股份有限公司 彩色三维模型的切层打印方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63102676A (ja) * 1986-10-20 1988-05-07 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルスの濃縮法
JPH01254205A (ja) * 1988-04-01 1989-10-11 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルス除去ユニツト
JPH01254204A (ja) * 1988-04-01 1989-10-11 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルス除去方法
JPH0429727A (ja) * 1990-05-28 1992-01-31 Asahi Chem Ind Co Ltd リポ蛋白除去用高分子多孔膜
JPH07132215A (ja) 1993-11-10 1995-05-23 Asahi Chem Ind Co Ltd ウイルス除去膜のインテグリティテスト方法
WO2005084785A1 (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Asahi Kasei Pharma Corporation 多孔性膜の気体透過方法
WO2007102427A1 (ja) * 2006-03-02 2007-09-13 Sei-Ichi Manabe 孔拡散式平膜分離装置・平膜濃縮装置・孔拡散用再生セルロース多孔膜および非破壊式の平膜検査方法
WO2008156124A1 (ja) * 2007-06-19 2008-12-24 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha 免疫グロブリン１量体の分離方法
JP2010259992A (ja) 2009-05-01 2010-11-18 Asahi Kasei Medical Co Ltd 中空糸モジュールの密閉機構及び中空糸モジュール
JP2013017990A (ja) 2012-02-29 2013-01-31 Asahi Kasei Medical Co Ltd 小型膜モジュール
WO2015156403A1 (ja) * 2014-04-11 2015-10-15 旭化成メディカル株式会社 ウイルス除去膜
WO2015156401A1 (ja) 2014-04-11 2015-10-15 旭化成メディカル株式会社 ウイルス除去膜
WO2017170874A1 (ja) 2016-03-31 2017-10-05 旭化成メディカル株式会社 ウイルス除去膜及びウイルス除去膜の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Virus Experimental Studies, Introduction", JAPANESE NATIONAL INSTITUTE OF HEALTH STUDENT'S ASSOCIATION, pages: 173

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024058110A1 (ja) * 2022-09-12 2024-03-21 旭化成メディカル株式会社 抗体の精製方法
CN115336665A (zh) * 2022-10-18 2022-11-15 黑龙江飞鹤乳业有限公司 乳铁蛋白处理方法、装置以及有效性验证方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP4257229A1 (en) 2023-10-11
JPWO2022118943A1 (ja) 2022-06-09
KR20230090351A (ko) 2023-06-21
CA3196731A1 (en) 2022-06-09
US20240001309A1 (en) 2024-01-04
CN116528968A (zh) 2023-08-01
AU2021392478A1 (en) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022118943A1 (ja) 多孔質中空糸膜及び完全性試験方法
JP5754654B2 (ja) タンパク質含有液処理用多孔質中空糸膜
JP5403444B1 (ja) 多孔質中空糸膜
JP5207150B2 (ja) 多孔質中空糸膜およびタンパク質含有液処理用多孔質中空糸膜
JP6220447B2 (ja) ウイルス除去膜
JP4024041B2 (ja) 生理活性物質溶液用濾過膜
JP2022068142A (ja) フィルター膜及びデバイス
JPWO2006016575A1 (ja) 高透水性中空糸膜型血液浄化器及びその製造方法
WO2013012024A1 (ja) 多孔質中空糸膜
JP6576546B2 (ja) ウイルス除去膜及びウイルス除去膜の製造方法
JPWO2019225730A1 (ja) 多孔質中空糸膜
JP5835659B2 (ja) タンパク質含有液処理用多孔質中空糸膜
Kuriyel et al. Sterile filtration and virus filtration
RU2820999C1 (ru) Пористая половолоконная мембрана и способ проверки целостности
JP2006006381A (ja) 高透水性中空糸膜型血液浄化器
WO2024058110A1 (ja) 抗体の精製方法
Fallahianbijan Evaluating the Performance Characteristics of Virus Filtration Membranes
JP2005342093A (ja) 高透水性中空糸膜型血液浄化器
JP3153829B2 (ja) 高分子膜モジュールのウィルス除去性能の新規な評価方法
JPS5922558A (ja) 体液分離用限外ろ過モジユ−ルのパイロジエン汚染防止法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21900692

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3196731

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18035142

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237017034

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022566994

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202180080642.5

Country of ref document: CN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021392478

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20211203

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021900692

Country of ref document: EP

Effective date: 20230704