WO2022265104A1 - 濃縮器 - Google Patents

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WO2022265104A1
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separation membrane
concentrator
membrane
hollow fiber
protein
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隆司 春原
俊成 高橋
公彦 中村
洋敬 山本
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ニプロ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • 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
    • B01D71/12—Cellulose derivatives
    • B01D71/14—Esters of organic acids
    • B01D71/16—Cellulose acetate

Definitions

  • This technology relates to concentrators.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-154809 discloses a concentrator that concentrates an aqueous protein solution produced by filtering body cavity fluid.
  • the base material of the separation membrane is preferably hydrophobic.
  • the base material is highly hydrophobic, the water permeation performance is lowered, which may reduce the concentration performance.
  • the purpose of this technology is to provide a concentrator that can ensure high ultrafiltration performance while suppressing clogging.
  • a concentrator according to the present technology is a concentrator that concentrates an aqueous protein solution produced by filtering body cavity fluid, and includes a separation membrane.
  • the separation membrane includes a cellulose acetate-based substrate and a pore size retention agent coated on the substrate.
  • the porosity of 60% or more and 90% or less and the liquid level rise value of the separation membrane measured by the capillary rise method are 10 mm or more and less than 60 mm when converted to a hollow fiber membrane with an inner diameter of 200 ⁇ m.
  • the separation membrane When the separation membrane is subjected to a step of concentrating the concentrated aqueous protein solution by allowing the undiluted aqueous protein solution having a concentration of 3 g / dL to pass through at a flow rate of 100 mL / min,
  • the pressure difference is 50 mmHg
  • the ultrafiltration performance is configured to be 70 mL/min or more and 90 mL/min or less.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an ascites treatment system including a concentrator according to one embodiment
  • FIG. Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of the concentrator shown in Figure 1
  • 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ascites treatment system including a concentrator according to an embodiment of the present technology
  • FIG. 2 is a graph comparing the ultrafiltration performance of concentrators according to examples and comparative examples of the present technology
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ascitic fluid treatment system 1000 including a concentrator according to this embodiment.
  • the ascites treatment system 1000 includes an ascites treatment circuit 100 .
  • Ascitic fluid treatment circuit 100 is configured, for example, as a liquid circuit.
  • the ascites treatment circuit 100 includes an ascites bag 10 (body cavity fluid reservoir), a filter 20, a concentrator 30 (concentrated fluid reservoir), a concentrated ascitic fluid bag 40, a first channel 50, and a second channel. 60 and a third channel 70 .
  • the first flow path 50 connects the ascites bag 10 and the filter 20 .
  • a second flow path 60 connects the filter 20 and the concentrator 30 .
  • a third flow path 70 connects the concentrator 30 and the concentrated ascitic fluid bag 40 .
  • the ascites bag 10 is a container made of a soft resin such as polyvinyl chloride.
  • the ascites bag 10 can contain ascites (body cavity fluid) collected from a patient.
  • the filter 20 includes a filter membrane 21, a cylindrical container 22, and ports 23, 24, 25, and 26.
  • the filtration membrane 21 is made of a hollow fiber membrane and housed in the cylindrical container 22 .
  • the filtration membrane 21 removes predetermined pathogenic substances such as cancer cells and bacteria from the ascitic fluid, and allows an aqueous protein solution (filtrate) containing other proteins such as albumin to pass through.
  • the filtration membrane 21 is arranged inside the tubular container 22 along its longitudinal direction.
  • ascites is supplied from the port 23 on the primary side of the filtration membrane 21 (inside the hollow fiber membrane), and the ascitic fluid passes through the filtration membrane 21 to the secondary side of the filtration membrane 21 (the hollow fiber membrane). outside of the ) port 25 .
  • the filtration membrane 21 filters the ascitic fluid.
  • a port 24 on the primary side of the filtration membrane 21 communicates with a drainage section through which components that do not pass through the filtration membrane 21 are discharged.
  • ascites is supplied from the port 26 on the secondary side of the filtration membrane 21 (outside the hollow fiber membrane), the ascitic fluid is passed through the filtration membrane 21, and the primary side of the filtration membrane 21 (outside of the hollow fiber membrane) Ascitic fluid can also be filtered by draining it through port 24 on the inner side.
  • the concentrator 30 includes a separation membrane 31, a cylindrical container 32, and ports 33, 34, 35, and 36.
  • the separation membrane 31 is made of a hollow fiber membrane and housed in a cylindrical container 32 . Separation membrane 31 removes moisture in the filtrate that has passed through filter 20 . This concentrates the ascites.
  • the separation membrane 31 is arranged inside the tubular container 32 along its longitudinal direction.
  • Ports 33 and 34 are provided in the upper and lower portions of cylindrical container 32, respectively. Ports 33 and 34 communicate with the space inside separation membrane 31 . Ports 35 and 36 are provided on the side surface of cylindrical container 32 . Ports 35 and 36 communicate with the space outside separation membrane 31 .
  • the port 33 communicates with the filter 20 via the second channel 60 .
  • Port 34 communicates with concentrated ascitic fluid bag 40 via third flow path 70 .
  • the port 35 communicates with a drainage section through which the removed water is drained. In the example of FIG. 1, port 36 is closed.
  • an aqueous protein solution is supplied from a port 33 on the primary side of the separation membrane 31 (inside the hollow fiber membrane), and water contained in the aqueous protein solution flows through the separation membrane 31 to the secondary side of the separation membrane 31.
  • the aqueous protein solution is concentrated by being discharged from port 35 (outside the hollow fiber membrane).
  • the concentrated ascitic fluid bag 40 is a container made of a soft resin such as polyvinyl chloride.
  • the concentrated ascitic fluid bag 40 can contain a concentrated liquid containing protein concentrated by the concentrator 30 .
  • the first channel 50 is a tube made of a soft material such as polyvinyl chloride.
  • the first flow path 50 is connected to the outlet of the ascitic fluid bag 10 and the primary side port 23 of the filtration membrane 21 of the filter 20 .
  • a tube pump 80 is provided in the first flow path 50 .
  • Ascites in the ascites bag 10 can thereby be sent to the filter 20 .
  • the ascitic fluid in the ascitic fluid bag 10 may be supplied to the filter 20 by gravity drop without providing the tube pump 80 .
  • the second flow path 60 is a tube made of a soft material such as polyvinyl chloride.
  • the second flow path 60 is connected to the secondary side port 25 of the filtration membrane 21 of the filter 20 and the primary side port 33 of the separation membrane 31 of the concentrator 30 .
  • a tube pump 90 is provided in the second flow path 60, for example. Thereby, the filtrate filtered by the filter 20 can be sent to the concentrator 30 .
  • the tube pump 80 is attached to the first flow path 50 in FIG. 1 , it may be attached to the second flow path 60 .
  • the third flow path 70 is a tube made of a soft material such as polyvinyl chloride.
  • the third channel 70 is connected to the primary side port 34 of the separation membrane 31 of the concentrator 30 and the concentrated ascitic fluid bag 40 .
  • the tube pump 90 is attached to the second channel 60 in FIG. 1 , it may be attached to the third channel 70 .
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the outline of the configuration of the concentrator 30.
  • the cylindrical container 32 includes a cylindrical body portion 32A and headers 32B closing openings at both ends of the body portion 32A. Ports 33 and 34 are formed in header 32B. Ports 35 and 36 are formed in body portion 32A.
  • Both ends of the separation membrane 31 are potted with a curable resin potting material 37 at both ends of the cylindrical container 32 . Thereby, both ends of the separation membrane 31 are fixed to the cylindrical container 32 . Both ends of the cylindrical container 32 are formed with open end faces 38 in which the insides of the hollow fiber membranes of the separation membrane 31 are open.
  • the outer space of the hollow fiber membrane of the separation membrane 31 inside the cylindrical container 32 communicates with the ports 35 and 36 on the side surface of the cylindrical container 32 .
  • the inner space of the hollow fiber membrane of the separation membrane 31 communicates with the ports 33 and 34 via the open end face 38 .
  • the aqueous protein solution which is the filtrate, flows into the inner space of the separation membrane 31 through the port 33 .
  • the water content of the protein aqueous solution flows out to the outer space of the separation membrane 31 through the separation membrane 31 .
  • water is removed from the aqueous protein solution that has flowed into the concentrator 30, and the aqueous protein solution is concentrated.
  • Moisture that has flowed into the outer space of the separation membrane 31 is discharged from the port 35 .
  • the aqueous protein solution from which water has been removed by passing through the inner space of the separation membrane 31 is discharged from the port 34 and stored in the concentrated ascitic fluid bag 40 .
  • the porosity of 60% or more and 90% or less and the liquid level rise value of the separation membrane 31 measured by the capillary rise method are 10 mm or more and less than 60 mm when converted to a hollow fiber membrane with an inner diameter of 200 ⁇ m.
  • the separation membrane 31 satisfies the following conditions (1) and (2). It is configured.
  • the maximum transmembrane pressure difference is 500 mmHg or less when 5 L of the undiluted protein aqueous solution is concentrated.
  • B/A ⁇ 1.6 where A is the transmembrane pressure difference when the undiluted protein aqueous solution is concentrated by 2 L, and B is the transmembrane pressure difference when the undiluted protein aqueous solution is concentrated by 5 L.
  • the maximum transmembrane pressure difference (The maximum value of the difference between the pressure on the primary side and the pressure on the secondary side of the separation membrane 31) is 500 mmHg or less, and B (the transmembrane pressure difference when 5 L of the protein aqueous solution is concentrated) / A (2 L of the undiluted protein aqueous solution)
  • the porosity and hydrophilicity are adjusted so that the transmembrane pressure difference when concentrated is 1.6 or less.
  • a concentration step of obtaining a concentrate of the aqueous protein solution by passing the undiluted aqueous protein solution having a concentration of 3 g/dL at a flow rate of 50 mL/min may be carried out.
  • the maximum transmembrane pressure difference is 500 mmHg or less when 5 L of the undiluted protein aqueous solution is concentrated.
  • the separation membrane 31 is preferably configured to further satisfy the following conditions (3) and (4) when the concentration step is performed.
  • the protein recovery rate of the concentrate obtained when 2 L of the protein aqueous solution stock solution is concentrated is 40% or more
  • the protein recovery rate of the concentrate obtained when 5 L of the protein aqueous solution stock solution is concentrated is 70% or more.
  • the separation membrane 31 preferably has an albumin recovery rate of 80% or more in the concentrate obtained when 5 L of the undiluted protein aqueous solution is concentrated under condition (4).
  • the separation membrane 31 is preferably configured to further satisfy the following (5) when the concentration step is performed.
  • A is the transmembrane pressure difference when the undiluted protein aqueous solution is concentrated by 2 L
  • C is the transmembrane pressure difference when the undiluted protein aqueous solution is concentrated by 10 L, then C/A ⁇ 1.5.
  • a cellulose acetate base material coated with a pore size retention agent can be used as the separation membrane 31 .
  • Hydrophilic substances such as glycerin and polyethylene glycol are suitable as the pore size retention agent.
  • the capillary rise method referred to in this technology refers to the process in which one end of the hollow opening of the hollow fiber membrane (one side of the flat membrane in the case of a flat membrane) is immersed in an aqueous solution, and after a certain period of time the liquid surface rises due to capillary action. Refers to the way height is measured. Specifically, (1) the separation membrane is washed with distilled water for injection, (2) the separation membrane is dried after a certain period of time, fixed in urethane, cured, cut, and the radius of the inner diameter is measured. A method in which one end of a treated and dried separation membrane is immersed in an aqueous solution, and the height of the liquid surface raised by capillary action from the water surface is measured.
  • a correction value h' obtained by converting the inner diameter of the hollow fiber membrane to 200 ⁇ m is used as the liquid level rise value.
  • T temperature of the aqueous solution used in the capillary rise method (°C) (Reference: Kagaku Binran Basic Revised 5th Edition, pII-92, Table 8.10, Wilhelmy Method 2004, The Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd.)
  • the capillary rise value of the separation membrane When measuring the capillary rise value of the separation membrane, it is required that the water content of the separation membrane is sufficiently low.
  • the pore size retention agent of the hollow fiber membrane is sufficiently washed away, and the capillary rise value of the separation membrane is measured after the hollow fiber membrane is sufficiently dried for 24 hours or longer.
  • a practical measurement time is preferably 5 seconds or more after the separation membrane is immersed in the aqueous solution, and more practically, it is preferably set to an appropriate time of 3 minutes or less. In the present technology, the value after one minute is taken as the liquid level rise value of the aqueous solution due to capillary action.
  • the separation membrane When the separation membrane is a flat membrane, its degree of hydrophilicity is determined based on the contact angle (see Kagaku Binran, etc.). Determined based on the surface rise value.
  • the correction value h′ of the increase value of the aqueous solution measured by the capillary rise method is 10 mm or more and less than 60 mm, more preferably 20 mm or more and 50 mm or less, when the inner diameter of the hollow fiber membrane is converted to 200 ⁇ m. More preferably, it is 30 mm or more and 45 mm or less.
  • correction value h' is less than 10 mm, that is, if the separation membrane is too hydrophobic, it may be difficult for the separation membrane and water to come into contact with each other, and sufficient water permeability may not be ensured.
  • the correction value h' is higher than 60 mm, that is, when the hydrophobicity is too low, the bound protein layer on the separation membrane surface becomes too thick, which is not preferable because the concentration ratio may decrease.
  • the porosity of the separation membrane 31 when the porosity of the separation membrane 31 is high, clogging is less likely to occur when an aqueous protein solution is passed through, and high-magnification concentration is possible. decreases.
  • By adjusting the porosity to an appropriate range it is possible to suppress the passage of proteins while ensuring an appropriate amount of water permeability.
  • a separation membrane having a porosity of more than 80% and 90% or less is used, sufficient ultrafiltration performance is exhibited while sufficiently It was found that the concentration performance was satisfied.
  • a bound protein layer in which proteins in the aqueous protein solution are irreversibly deposited and a free protein layer in which proteins are reversibly deposited are formed on the surface of the separation membrane 31 .
  • clogging of the separation membrane 31 is likely to occur.
  • the amount of water permeating through the separation membrane 31 may decrease, and the concentration rate may decrease.
  • the present engineers found that the presence or absence of the pore size retention agent on the separation membrane 31 causes a difference in the performance of the concentrator.
  • a hollow fiber membrane with a pore size retention agent applied on the separation membrane 31 has higher concentration performance than a hollow fiber membrane without a pore size retention agent. That is, the hollow fiber membrane is coated with a hydrophilic pore size retention agent, and the pores of the hollow fiber membrane can be used after water has been sufficiently replaced, resulting in high ultrafiltration performance (for example, a stock solution of an aqueous protein solution). It was found that when the transmembrane pressure difference is 50 mmHg when concentrating 3 L, about 70 mL/min or more and 90 mL/min or less, more preferably about 75 mL/min or more and 85 mL/min or less) can be exhibited.
  • the present technology suppresses a decrease in the porosity of the separation membrane 31, secures the water permeation amount of the separation membrane 31, and realizes a high concentration rate. This is intended to suppress protein leakage and ensure a high recovery rate of protein.
  • the porosity of the separation membrane 31 is determined by adjusting the discharge speed of the polymer undiluted solution, the composition of the internal solution, and the spinning temperature when wet spinning is performed using a double spinneret.
  • the porosity of separation membrane 31 is measured by the following method. 1 After washing the separation membrane in the state of a hollow fiber membrane module fixed with urethane resin, the urethane portion was excised and immersed in a container containing water. 2 Dry the weighing bottle in a dryer stabilized at 105°C. At this time, the lid of the weighing bottle was left open. 3 After drying, the lid of the weighing bottle was closed and taken out, transferred to a desiccator and allowed to cool. The following operations 4-9 were performed during this release. 4 The hollow fibers were taken out from the water in the state of a hollow fiber bundle, and an appropriate amount of the hollow fiber bundle was collected so as not to break. 5.
  • each hollow fiber bundle is wrapped in two layers of gauze and taped
  • one set of the hollow fiber bundle is placed in a container and centrifuged sufficiently in a centrifuge (H-19 ⁇ manufactured by Kokusan Co., Ltd.). did. 6
  • the empty weight of the weighing bottle left to cool was measured, and this value was designated as A.
  • the hollow fiber bundle after dewatering by centrifugation in 75 was taken out from the container, and only the hollow fibers were placed in the weighing bottle in 6, and the weight was measured. This value was designated as B. 8 11 weighing bottles were dried in a dryer at 105°C. At this time, the lid of the weighing bottle was opened.
  • Porosity 100 ⁇ (B - C) / (B - C + (C - A) / specific gravity of each material)
  • the specific gravity of each material was polysulfone: 1.37 and cellulose triacetate: 1.30.
  • the value of the maximum transmembrane pressure difference can be adjusted to 500 mmHg. It is considered that this is because the base material of the separation membrane 31 is coated with the pore size retention agent, and the hollow fiber membrane can be used after the pores of the hollow fiber membrane are sufficiently replaced with water. Therefore, in the concentrator 30 for concentrating the aqueous protein solution produced by filtering the ascitic fluid, the water permeation rate of the separation membrane 31 is ensured, and leakage of protein from the separation membrane 31 is suppressed. As a result, it is possible to realize a high protein recovery rate while realizing high-fold concentration.
  • the concentrator 30 has a linear velocity V of 10 m/hr or less, preferably 8.0 m/hr or less, more preferably 2.8 m/hr or more at the separation membrane 31 when the protein aqueous solution is concentrated 5 times at 50 mL/min. It is preferable to be configured so as to be 8.0 m/hr or less.
  • the linear velocity V (m/hr) is calculated by the following formula.
  • the protein recovery rate was calculated using the following formula.
  • Protein recovery TP2/TP1 x 100 (%) ⁇ Method for Measuring Albumin Concentration and Method for Calculating Albumin Recovery Rate> Albumin concentration was measured by the BCG method.
  • An automatic analyzer Biolis 24i, manufactured by Tokyo Boeki Medical System Co., Ltd.
  • Iatrophine ALB II manufactured by LSI Rulece Co., Ltd.
  • the albumin recovery rate was calculated using the following formula.
  • the configuration of the concentrator 30 is not limited to that described above. Also, the configuration of the ascitic fluid treatment system 1000 having the concentrator 30 is not limited to that described above.
  • the separation membrane 31 of the concentrator 30 is a hollow fiber membrane, other types of membranes, such as flat membranes, may be used as long as they can separate water from the aqueous protein solution.
  • this technology can also be applied to concentrators that concentrate body cavity fluids other than ascitic fluid, such as pleural fluid and pericardial fluid.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of an ascitic fluid treatment system including a concentrator according to an embodiment.
  • an original liquid reservoir 1, a concentrator 2, a filtrate reservoir 3, a concentrated liquid reservoir 4, pumps 5 and 6, and pressure gauges 7A, 7B and 7C are arranged and connected as a circuit.
  • Filtrate reservoir 3 is connected to port 2A on the secondary side of concentrator 2 and concentrate reservoir 4 is connected to port 2B on the primary side of concentrator 2 .
  • Connection circuits to the filtrate reservoir 3 and the concentrate reservoir 4 are provided with forceps 8A and 8B (clamps), respectively.
  • Manometers manufactured by SMC, Electronic Pressure Switches/Sensors
  • the pressure gauges 7A, 7B, and 7C can be used as the pressure gauges 7A, 7B, and 7C.
  • a roller pump product name: MP-301 manufactured by Metec and a roller pump (RP-1000) manufactured by EYELA can be used.
  • Pump 5 is set to a flow rate of 100 mL/min and pump 6 is set to a flow rate of 20 mL/min.
  • Methodhod of making original solution As simulated ascites containing blood cell components using bovine blood, 3 L of an original fluid prepared to have a protein concentration of 3.0 (g/dL) is prepared.
  • transmembrane pressure difference (Pa + Pc) / 2-Pb (mmHg) ⁇ Method for calculating transmembrane pressure difference ratio (B/A, C/A)>
  • a (mmHg) be the transmembrane pressure difference when processing 2 L of the original liquid
  • B (mmHg) be the transmembrane pressure difference when processing 5 L of the original liquid
  • C (mmHg) be the transmembrane pressure difference when processing 10 L of the original liquid.
  • the transmembrane pressure difference ratio was obtained by dividing the above B and C by A and rounding off to the second decimal place.
  • ⁇ Concentration ratio> A value obtained by dividing 3 L of the original solution by the amount X of the concentrated solution was defined as the concentration ratio.
  • the flow rate of the pump 5 is 100 mL/min
  • the flow rate of the pump 6 is 20 mL/min.
  • the concentration ratio is 5 times.
  • ⁇ Ultrafiltration performance> After assembling the test circuit shown in FIG. 3 and concentrating the original solution for 30 minutes, the tube connected to port 2A was pulled out, and the amount of filtrate flowing out from port 2A in 1 minute was defined as ultrafiltration performance. The results are shown in FIG.
  • the inner diameter is 200 ⁇ m
  • the film thickness is 25 ⁇ m
  • the membrane area is 2.5 m 2
  • the porosity is 84.4%
  • the liquid level rise value is 40 mm by the capillary rise method (value converted assuming an inner diameter of 200 ⁇ m)
  • the protein solution is A hollow fiber membrane concentrator made of cellulose triacetate having a linear velocity of 6.7 m/hr when concentrating 5 times at 50 mL/min was used. Three of these concentrators were used to evaluate the ultrafiltration performance, which are indicated as No. 1, No. 2 and No. 3 in FIG.
  • the concentrator according to the comparative example had an inner diameter of 200 ⁇ m, a film thickness of 45 ⁇ m, a membrane area of 1.5 m 2 , a porosity of 80%, a liquid level rise value of 120 mm by the capillary rise method (value converted assuming an inner diameter of 200 ⁇ m), and a protein solution of 50 mL/ml.
  • a hollow fiber membrane type concentrator (Asahi Kasei AHF-UP) having a linear velocity of 2 m/hr when concentrating 5 times per minute was used.
  • the concentrator according to the example maintains relatively high ultrafiltration performance compared to the concentrator according to the comparative example after performing concentration of the original solution for 30 minutes. doing. That is, it can be understood that clogging is less likely to occur in the concentrators according to the examples than in the concentrators according to the comparative examples.

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Abstract

濃縮器（２）における分離膜（３１）は、セルロースアセテート系の基材と、基材上にコーティングされた孔径保持剤とを含む。６０％以上９０％以下の空隙率および毛細管上昇法で測定した分離膜（３１）の液面上昇値は、内径２００μｍの中空糸膜に換算したときに１０ｍｍ以上６０ｍｍ未満である。分離膜（３１）は、濃度３ｇ／ｄＬの蛋白質水溶液の原液を流速１００ｍＬ／ｍｉｎで通液させ、蛋白質水溶液を濃縮する工程を実施した場合に、蛋白質水溶液の原液を３Ｌ濃縮した際の膜間圧力差が５０ｍｍＨｇのとき、限外濾過性能が７０ｍＬ／ｍｉｎ以上９０ｍＬ／ｍｉｎ以下となるように構成されている。

Description

濃縮器
　本技術は、濃縮器に関する。
　特許文献１（特開２０１６－１５４８０９号公報）には、体腔液を濾過して生成された蛋白質水溶液を濃縮する濃縮器が開示されている。
特開２０１６－１５４８０９号公報
　上記のような濃縮器において、蛋白質の吸着による目詰まりを抑制する観点からは、分離膜の基材は疎水性であることが好ましい。他方、基材の疎水性が高い場合、透水性能が低下し、濃縮性能を低下させる可能性がある。
　本技術の目的は、目詰まりを抑制しながら高い限外濾過性能を確保することが可能な濃縮器を提供することにある。
　本技術に係る濃縮器は、体腔液が濾過され生成された蛋白質水溶液を濃縮する濃縮器であって、分離膜を備える。分離膜は、セルロースアセテート系の基材と、基材上にコーティングされた孔径保持剤とを含む。６０％以上９０％以下の空隙率および毛細管上昇法で測定した分離膜の液面上昇値は、内径２００μｍの中空糸膜に換算したときに１０ｍｍ以上６０ｍｍ未満である。分離膜は、濃度３ｇ／ｄＬの蛋白質水溶液の原液を流速１００ｍＬ／ｍｉｎで通液させ、蛋白質水溶液の濃縮液を濃縮する工程を実施した場合に、蛋白質水溶液の原液を３Ｌ濃縮した際の膜間圧力差が５０ｍｍＨｇのとき、限外濾過性能が７０ｍＬ／ｍｉｎ以上９０ｍＬ／ｍｉｎ以下となるように構成されている。
　本技術によれば、目詰まりを抑制しながら高い限外濾過性能を確保することが可能な濃縮器を提供することができる。
１つの実施の形態に係る濃縮器を含む腹水処理システムの構成の概略を示す図である。 図１に示す濃縮器の縦断面図である。 本技術の実施例に係る濃縮器を含む腹水処理システムの構成の概略を示す図である。 本技術の実施例および比較例に係る濃縮器の限外濾過性能を比較したグラフである。
　以下に、本技術の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
　なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本技術の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本技術にとって必ずしも必須のものではない。また、本技術は、本実施の形態において言及する作用効果を必ずしもすべて奏するものに限定されない。
　なお、本明細書において、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有する（ｈａｖｅ）」の記載は、オープンエンド形式である。すなわち、ある構成を含む場合に、当該構成以外の他の構成を含んでもよいし、含まなくてもよい。
　図１は、本実施の形態に係る濃縮器を含む腹水処理システム１０００の構成の概略を示す図である。
　図１に示すように、腹水処理システム１０００は、腹水処理回路１００を含む。腹水処理回路１００は、たとえば液体回路として構成される。
　腹水処理回路１００は、腹水バッグ１０（体腔液貯留部）と、濾過器２０と、濃縮器３０（濃縮液貯留部）と、濃縮腹水バッグ４０と、第１流路５０と、第２流路６０と、第３流路７０とを含む。
　第１流路５０は、腹水バッグ１０と濾過器２０を接続する。第２流路６０は、濾過器２０と濃縮器３０を接続する。第３流路７０は、濃縮器３０と濃縮腹水バッグ４０を接続する。
　腹水バッグ１０は、たとえばポリ塩化ビニルなど軟質性の樹脂からなる容器である。腹水バッグ１０には、患者から採取された腹水（体腔液）を収容できる。
　濾過器２０は、濾過膜２１と、筒状容器２２と、ポート２３，２４，２５，２６とを含む。
　濾過膜２１は、中空糸膜からなり、筒状容器２２に収容される。濾過膜２１は、腹水から癌細胞、細菌などの所定の病因物質を除去し、それ以外のアルブミンなどの蛋白質を含む蛋白質水溶液（濾過液）を通過させる。濾過膜２１は、筒状容器２２の内部に、その長手方向に沿って配置される。
　濾過器２０においては、たとえば腹水が濾過膜２１の一次側（中空糸膜の内側）のポート２３から供給され、当該腹水が濾過膜２１を通過して濾過膜２１の二次側（中空糸膜の外側）のポート２５から排出される。この結果、濾過膜２１により腹水が濾過される。濾過膜２１の一次側のポート２４は、濾過膜２１を通過しない成分が排液される排液部に連通する。
　変形例として、たとえば、濾過膜２１の二次側（中空糸膜の外側）のポート２６から腹水を供給し、当該腹水を濾過膜２１を通過させて濾過膜２１の一次側（中空糸膜の内側）のポート２４から排出させることにより、腹水を濾過することもできる。
　濃縮器３０は、分離膜３１と、筒状容器３２と、ポート３３，３４，３５，３６とを含む。
　分離膜３１は、中空糸膜からなり、筒状容器３２に収容される。分離膜３１は、濾過器２０を通過した濾過液中の水分を除去する。これにより、腹水が濃縮される。分離膜３１は、筒状容器３２の内部に、その長手方向に沿って配置される。
　ポート３３，３４は、筒状容器３２の上部および下部に各々設けられる。ポート３３，３４は、分離膜３１の内側の空間に連通する。ポート３５，３６は、筒状容器３２の側面部に設けられる。ポート３５，３６は、分離膜３１の外側の空間に連通する。
　ポート３３は、第２流路６０を介して濾過器２０に連通している。ポート３４は、第３流路７０を介して濃縮腹水バッグ４０に連通している。ポート３５は、除去された水分が排液される排液部に連通している。図１の例では、ポート３６は閉鎖されている。
　濃縮器３０においては、たとえば蛋白質水溶液が分離膜３１の一次側（中空糸膜の内側）のポート３３から供給され、当該蛋白質水溶液に含まれる水分が、分離膜３１を通じて分離膜３１の二次側（中空糸膜の外側）のポート３５から排出されることにより、蛋白質水溶液が濃縮される。
　濃縮腹水バッグ４０は、たとえばポリ塩化ビニルなど軟質性の樹脂からなる容器である。濃縮腹水バッグ４０には、濃縮器３０で濃縮された蛋白質を含む濃縮液を収容可能である。
　第１流路５０は、ポリ塩化ビニルなどの軟質性素材からなるチューブである。第１流路５０は、腹水バッグ１０の出口と、濾過器２０の濾過膜２１の一次側のポート２３とに接続される。第１流路５０には、チューブポンプ８０が設けられる。これにより、腹水バッグ１０の腹水を濾過器２０に送ることができる。なお、チューブポンプ８０を設けず、腹水バッグ１０の腹水を重力落下により濾過器２０に供給してもよい。
　第２流路６０は、ポリ塩化ビニルなどの軟質性素材からなるチューブである。第２流路６０は、濾過器２０の濾過膜２１の二次側のポート２５と、濃縮器３０の分離膜３１の一次側のポート３３とに接続される。第２流路６０には、たとえばチューブポンプ９０が設けられる。これにより、濾過器２０で濾過された濾過液を濃縮器３０に送ることができる。また、図１においてチューブポンプ８０は第１流路５０に取り付けられているが、第２流路６０に取り付けられてもよい。
　第３流路７０は、ポリ塩化ビニルなどの軟質性素材からなるチューブである。第３流路７０は、濃縮器３０の分離膜３１の一次側のポート３４と、濃縮腹水バッグ４０とに接続される。図１においてチューブポンプ９０は第２流路６０に取り付けられているが、第３流路７０に取り付けられてもよい。
　図２は、濃縮器３０の構成の概略を示す縦断面図である。図２に示すように、筒状容器３２は、円筒状の胴部３２Ａと、胴部３２Ａの両端開口を閉鎖するヘッダ３２Ｂとを含む。ポート３３，３４は、ヘッダ３２Ｂに形成される。ポート３５，３６は、胴部３２Ａに形成される。
　分離膜３１の両端部は、筒状容器３２の両端部において硬化性樹脂のポッティング材３７によりポッティング加工される。これにより、分離膜３１の両端部は、筒状容器３２に固定される。筒状容器３２の両端部には、分離膜３１の各中空糸膜の内側が開口する開口端面３８が形成される。筒状容器３２の内部の分離膜３１の中空糸膜の外側空間は、筒状容器３２の側面部のポート３５，３６に連通する。分離膜３１の中空糸膜の内側空間は、開口端面３８を介して、ポート３３，３４に連通する。
　濃縮器３０においては、濾過液である蛋白質水溶液が、ポート３３から分離膜３１の内側空間に流入する。蛋白質水溶液の水分は、分離膜３１を介して分離膜３１の外側空間に流出する。これにより、濃縮器３０に流入した蛋白質水溶液から水分が除去され、蛋白質水溶液が濃縮される。分離膜３１の外側空間に流入した水分は、ポート３５から排出される。分離膜３１の内側空間を通過し水分が除去された蛋白質水溶液は、ポート３４から排出され、濃縮腹水バッグ４０に貯留される。
　６０％以上９０％以下の空隙率および毛細管上昇法で測定した分離膜３１の液面上昇値は、内径２００μｍの中空糸膜に換算したときに１０ｍｍ以上６０ｍｍ未満となる。また、分離膜３１は、濃度３ｇ／ｄＬの蛋白質水溶液原液を流速１００ｍＬ／ｍｉｎで通液させ、蛋白質水溶液を濃縮する工程を実施した場合に、下記条件（１）および（２）を満たすように構成されている。
（１）蛋白質水溶液原液を５Ｌ濃縮した際の最大膜間圧力差が５００ｍｍＨｇ以下である。
（２）蛋白質水溶液原液を２Ｌ濃縮した時の膜間圧力差をＡ、蛋白質水溶液原液を５Ｌ濃縮した時の膜間圧力差をＢとした場合に、Ｂ／Ａ≦１．６である。
　すなわち、分離膜３１においては、分離膜３１に濃度３ｇ／ｄＬの蛋白質水溶液原液を流速１００ｍＬ／ｍｉｎで通液させ、濃縮した場合に、蛋白質水溶液原液５Ｌを濃縮した際の最大膜間圧力差（分離膜３１の一次側の圧力と二次側の圧力の差の最大値）が５００ｍｍＨｇ以下であって、Ｂ（蛋白質水溶液を５Ｌ濃縮した時の膜間圧力差）／Ａ（蛋白質水溶液原液を２Ｌ濃縮した時の膜間圧力差）が１．６以下になるように、空隙率と親水性度とが調整されている。また、本発明において、濃度３ｇ/ｄＬの蛋白質水溶液原液を流速５０ｍＬ/ｍｉｎで通液させ、蛋白質水溶液の濃縮液を得る濃縮工程を実施してもよい。この場合、下記条件（１）、（２）を満たすように構成されていることが好ましい。
（１）蛋白質水溶液原液を５Ｌ濃縮した際の最大膜間圧力差が５００ｍｍＨｇ以下である。
（２）蛋白質水溶液原液を２Ｌ濃縮した時の膜間圧力差をＡ、蛋白質水溶液原液を５Ｌ濃縮した時の膜間圧力差をＢとした場合に、Ｂ／Ａ≦１．６である。
　分離膜３１は、濃縮工程を実施した場合に、さらに下記条件（３）、（４）を満たすように構成されていることが好ましい。
　（３）蛋白質水溶液原液を２Ｌ濃縮した際に得られる濃縮液の蛋白質回収率が４０％以上であり、
　（４）蛋白質水溶液原液を５Ｌ濃縮した際に得られる濃縮液の蛋白質回収率が７０％以上である。
　分離膜３１は、条件（４）において蛋白質水溶液原液を５Ｌ濃縮した際に得られる濃縮液のアルブミンの回収率が８０％以上であることが好ましい。
　また分離膜３１は、前記濃縮工程を実施した場合に、さらに下記（５）を満たすように構成されていることが好ましい。
　（５）蛋白質水溶液原液を２Ｌ濃縮した時の膜間圧力差をＡ、蛋白質水溶液原液を１０Ｌ濃縮した時の膜間圧力差をＣとした場合に、Ｃ／Ａ≦１．５となる。
　分離膜３１としては、基材がセルロースアセテート系であって、基材上に孔径保持剤がコーティングされたものが用いられ得る。孔径保持剤としては、グリセリン、ポリエチレングリコールなどの親水性物質が好適である。
　本技術において、親水性度は、毛細管上昇法によって測定される。本技術でいう毛細管上昇法とは、中空糸膜の中空開口部の一端（平膜の場合は平膜の一辺）が水溶液に浸され、一定時間後に毛細管現象で上昇した液面の水面からの高さが測定される方法のことを意味する。具体的には、（１）分離膜を注射用蒸留水で洗浄し、（２）分離膜を一定時間後乾燥させてウレタンに固定して硬化させた後に切断し、内径の半径を測定するという処理を行い、また、乾燥させた分離膜の一端を水溶液に浸し、毛細管現象で上昇した液面の水面からの高さを測定する方法のことをいう。
　本技術においては、液面上昇値として、中空糸膜の内径を２００μｍに換算した補正値ｈ’が使用される。
　換算のための数式として、以下の式（Ａ）が用いられる。
ｃｏｓθ＝（ｒ・ρ・ｇ・ｈ）／（２・γ）・・・（Ａ）
ｈ：液体面からの上昇位（実測値）
γ：液体の表面張力
θ：接触角（固体と液体の接触面から液体と気体の接触面への角度）
ｒ：管内径
ρ：液体の密度
ｇ：重力加速度
　本技術の中空糸膜については、まず式（Ａ）により「ｃｏｓθ」が求められた後、その「ｃｏｓθ」が以下の式（Ｂ）に代入され、補正値ｈ’が求められる。
　　ｈ’＝２・γ・ｃｏｓθ／（ｒ・ρ・ｇ）・・・（Ｂ）
　　水の密度（ρ）：１．００（ｋｇ／ｍ３）
　　重力加速度（ｇ）：９．８０（ｋｇ・ｍ／ｓ２）
　　管内径（ｒ）：２．００＊１０-4(ｍ)
＜表面張力γの算出＞
　　なお、水の表面張力（γ）は毛細管上昇法で用いた水溶液の温度を測定し、以下の式（Ｃ）から算出する。
　　γ＝（７５．６６８－０．１３９６Ｔ－２．８８５＊１０－４Ｔ２）／１０００・・・（Ｃ）
　　Ｔ：毛細管上昇法で用いた水溶液の温度（℃）
（参照文献：化学便覧基礎改訂５版、ｐII－９２、表８．１０、Ｗｉｌｈｅｌｍｙ法　２００４、日本化学会編、丸善（株））
＜中空糸膜内径ｒの算出＞
　中空糸膜の内径は、中空糸膜の孔径保持剤を十分に洗い流し、２４時間以上十分に中空糸膜を乾燥させた膜を束ねてバンドルにした後、ウレタンに浸漬させて硬化させ、ウレタン部分を垂直に切断し、中空糸膜断面を露出させた上で、測定顕微鏡（Ｍｉｔｕｔｏｙｏ社製、クイックスコープＱＳ－Ｌ）によって中空糸膜内径を測定した。
　分離膜の毛管上昇値を測定するときは、分離膜の水分率が十分に低いことが求められる。本技術においては、中空糸膜の孔径保持剤を十分に洗い流し、２４時間以上十分に中空糸膜を乾燥させた状態で分離膜の毛管上昇値を測定する。
　毛細管現象による水溶液の液面上昇値を測定するときは、その測定時間にも考慮が必要である。分離膜の親水性が比較的高い場合は、液面上昇のスピードが比較的速いため、短時間での測定では測定値のばらつきが大きくなり得る。また、短時間の測定では、多くのサンプルを一度に測定することも難しくなる。実用的な測定時間としては、分離膜を水溶液に浸してから５秒以上経過した時点が好ましく、より実用的には３分以内の適当な時間に設定することが好ましい。本技術においては、１分後の値を以て毛細管現象による水溶液の液面上昇値とする。
　分離膜が平膜の場合、その親水性度は、接触角（化学便覧等を参照）に基づいて定める、または、同一材質および同一組成を用いた内径２００μｍの中空糸膜における毛細管上昇法による液面上昇値に基づいて定める。
　本技術において、毛細管上昇法により測定される水溶液の上昇値の、中空糸膜の内径を２００μｍに換算した補正値ｈ’は１０ｍｍ以上６０ｍｍ未満であり、より好ましくは、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であり、さらに好ましくは３０ｍｍ以上４５ｍｍ以下である。
　補正値ｈ’が１０ｍｍより低い、つまり分離膜の疎水性が高すぎる場合、分離膜と水とが接触しにくくなり、十分な透水量を確保できない場合がある。他方、補正値ｈ’が６０ｍｍより高い、つまり疎水性が低すぎる場合、分離膜表面の束縛蛋白質層が厚くなりすぎてしまい、濃縮倍率が低下する可能性があるため好ましくない。
　たとえば分離膜３１の空隙率が高い場合、蛋白質水溶液を通液したときに目詰まりが起こりにくくなり、高倍率の濃縮が可能となる一方で、水分と共に蛋白質も通過させやすくなり、蛋白質の回収率が低下する。空隙率を適切な範囲に調整することにより、適度な透水量を確保しながら、蛋白質の通過を抑制し得る。本技術においては、本技術者らの鋭意検討の結果、空隙率が８０％よりも大きく９０％以下である分離膜を用いた場合であっても、十分な限外濾過性能を発揮しつつ十分な濃縮性能を満たすことを見出した。
　一般的には、蛋白質水溶液の蛋白質が不可逆的に堆積した束縛蛋白質層と、蛋白質が可逆的に堆積した自由蛋白質層とが分離膜３１の表面に形成されると考えられている。束縛蛋白質層と自由蛋白質層との堆積により厚みが増大したとき、分離膜３１の目詰まりが生じやすくなる。この結果、分離膜３１を透過する透水量が減少し、濃縮率が低下し得る。本技術者らは、鋭意検討の結果、分離膜３１上の孔径保持剤の有無によって、濃縮器の性能に差が生じることを見出した。
　本技術者らは、分離膜３１上に孔径保持剤が付与されている中空糸膜は、孔径保持剤が付与されていない中空糸膜に比べて濃縮性能が高いことを見出すに至った。すなわち、中空糸膜が親水性の孔径保持剤でコーティングされており、中空糸膜の孔に水が十分に置換された上で使用できるため、高い限外濾過性能（たとえば、蛋白質水溶液の原液を３Ｌ濃縮した際の膜間圧力差が５０ｍｍＨｇのときに、７０ｍＬ／ｍｉｎ以上９０ｍＬ／ｍｉｎ以下程度、より好ましくは７５ｍＬ／ｍｉｎ以上８５ｍＬ／ｍｉｎ以下程度）が発揮され得ることを見出した。
　本技術は、分離膜３１に孔径保持剤を用いることで、分離膜３１の空隙率の低下を抑制し、分離膜３１の透水量を確保して高い濃縮率を実現しながら、分離膜３１からの蛋白質の漏れを抑制し、蛋白質の高い回収率を確保するものである。
　分離膜３１の空隙率は、二重紡口などを用いて湿式紡糸する場合は、ポリマー原液の吐出速度、内液の組成、紡糸温度を調整することによって行う。
　分離膜３１の空隙率は、以下の方法で測定される。
１　分離膜をウレタン樹脂で固定した中空糸膜モジュール状態で洗浄した後、ウレタン部分を切除し、水を入れた容器に浸漬した。
２　１０５℃に安定させた乾燥機内で、秤量瓶を乾燥させた。このとき、秤量瓶のふたは開けた状態とした。
３　乾燥後、秤量瓶の蓋を閉めて取り出し、デシケーターに移して放冷した。次の４～９の操作はこの放却中に実施した。
４　中空糸を中空糸束の状態で水から取り出し、適当量の中空糸束を折れないように採取した。
５　中空糸束をそれぞれ２枚重ねにしたガーゼで包んでテープで留めた後、中空糸束１組を、容器に入れ、遠心機（(株)コクサン製H-19α）にて、十分に遠心した。
６　放冷した秤量瓶の空重量を測定し、この値をＡとした。
７　５で遠心脱液した後の中空糸束を容器から取り出し、中空糸のみを６の秤量瓶に入れ、重量を測定した。この値をＢとした。
８　１１の秤量瓶を１０５℃の乾燥機にて乾燥させた。この時、秤量瓶の蓋は開けた状態とした。
９　乾燥後、秤量瓶の蓋を閉めて取り出し、デシケーターに移して放冷した。
１０　乾燥後の中空糸及び秤量瓶の重量を測定し、この値をＣとした。
１１　次式の定義に基づいて空隙率を測定した。
　空隙率＝１００×（Ｂ－Ｃ）／（Ｂ－Ｃ＋（Ｃ－Ａ）／各材質の比重）
　Ａ：１０５℃で乾燥した後の空の秤量瓶の秤量値（ｇ）
　Ｂ：脱液後に中空糸を入れた秤量瓶の秤量値（ｇ）
　Ｃ：１０５℃で乾燥した後の中空糸を入れた秤量瓶の秤量値（ｇ）
また、各材質の比重はポリスルホン：１．３７、セルローストリアセテート：１．３０とした。
　本実施の形態においては、最大膜間圧力差の値が５００ｍｍＨｇとなるように調整され得る。これは、分離膜３１の基材に孔径保持剤がコーティングされており、中空糸膜の孔に水が十分に置換された上で使用できるからであると考えられる。よって、腹水を濾過して生成された蛋白質水溶液を濃縮する濃縮器３０において、分離膜３１の透水量が確保され、分離膜３１から蛋白質の漏出が抑えられる。この結果、高倍率の濃縮を実現しつつ、蛋白質の高い回収率を実現可能である。
　濃縮器３０は、蛋白質水溶液を５０ｍＬ／分で５倍濃縮した際の分離膜３１における線速度Ｖが１０ｍ／ｈｒ以下、好ましくは８．０ｍ／ｈｒ以下、より好ましくは２.８ｍ／ｈｒより大きく８．０ｍ／ｈｒ以下になるように構成されるとよい。線速度Ｖ（ｍ／ｈｒ）は、次の式により算出される。
　線速度Ｖ（ｍ／ｈｒ）＝（フィルタの入口（ポート３３）から出口（ポート３４）の流量（ｍ3／ｈｒ））／（開孔面積（ｍ2））
　ただし、開孔面積（ｍ2）＝（中空糸内径／２）^２×π×中空糸本数
＜蛋白質濃度の測定方法および蛋白質回収率の算出方法＞
　蛋白質濃度は、ビューレット法により測定した。自動分析装置（東京貿易メディカルシステム（株）社製、Ｂｉｏｌｉｓ２４ｉ）、測定用試薬としてイアトロＴＰII（（株）ＬＳＩメディエンス社製）を用いた。
　元液中の蛋白質量をＴＰ１、濃縮液の蛋白質量をＴＰ２とした場合、蛋白質回収率は以下の式を用いて算出した。
　蛋白質回収率＝ＴＰ２／ＴＰ１×１００（％）
＜アルブミン濃度の測定方法およびアルブミン回収率の算出方法＞
　アルブミン濃度は、ＢＣＧ法により測定した。自動分析装置（東京貿易メディカルシステム（株）社製、Ｂｉｏｌｉｓ２４ｉ）、測定用試薬としてイアトロファインＡＬＢII（（株）ＬＳＩメディエンス社製）を用いた。
　元液中のアルブミン量をＡＬＢ１、濃縮液中のアルブミン量をＡＬＢ２とした場合、アルブミン回収率は以下の式を用いて算出した。
　アルブミン回収率＝ＡＬＢ２／ＡＬＢ１×１００（％）
　濃縮器３０の構成は上述したものに限定されない。また、濃縮器３０を有する腹水処理システム１０００の構成も上述のものに限定されない。濃縮器３０の分離膜３１が中空糸膜であったが、蛋白質水溶液の水分を分離できれば他の種類の膜、たとえば平膜であってもよい。
　また、腹水以外の他の体腔液、たとえば胸水や心嚢液を濃縮する濃縮器にも本技術は適用可能である。
　以下の実施例において、本技術の一例における腹水濃縮倍率および最終的な蛋白質回収率について検証した実験結果を示す。本実施例においては、濃縮前の蛋白質水溶液を模擬した液を「元液」と称する。
　図３は、実施例に係る濃縮器を含む腹水処理システムの構成の概略を示す図である。図３に示すように、元液貯留部１、濃縮器２、濾液貯留部３、濃縮液貯留部４、ポンプ５，６、圧力計７Ａ，７Ｂ，７Ｃが配置され、回路として接続される。濾液貯留部３は、濃縮器２の二次側のポート２Ａに接続され、濃縮液貯留部４は、濃縮器２の一次側のポート２Ｂに接続される。濾液貯留部３および濃縮液貯留部４への接続回路には、鉗子８Ａ，８Ｂ（クランプ）が各々設けられる。圧力計７Ａ，７Ｂ，７Ｃとしては、マノメーター（ＳＭＣ社製、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｓｗｉｔｃｈｅｓ／Ｓｅｎｓｏｒｓ）が使用可能である。ポンプ５，６としては、メテク社製のローラーポンプ（製品名：ＭＰ－３０１）及びＥＹＥＬＡ社製のローラーポンプ（ＲＰ－１０００）が使用可能である。ポンプ５は、流速が１００ｍＬ／ｍｉｎになるように設定され、ポンプ６は、流速が２０ｍＬ／ｍｉｎになるように設定される。
＜元液の作製方法＞
　ウシの血液を用いた血球成分を含む疑似腹水として、蛋白質濃度３．０（ｇ／ｄＬ）に調製された元液を３Ｌが作製される。
＜膜間圧力差の測定方法＞
　圧力計７Ａ，７Ｂ，７Ｃで示す圧力をそれぞれＰａ、Ｐｂ、Ｐｃとして、膜間差圧は以下の式で算出される。
膜間差圧＝（Ｐａ＋Ｐｃ）／２－Ｐｂ（ｍｍＨｇ）
＜膜間圧力差の比（Ｂ／Ａ、Ｃ／Ａ）の算出方法＞
　元液２Ｌ処理時の膜間圧力差をＡ（ｍｍＨｇ）、元液５Ｌ処理時の膜間圧力差をＢ（ｍｍＨｇ）、元液１０Ｌ処理時の膜間圧力差をＣ（ｍｍＨｇ）とする。膜間圧力差の比は、上記ＢおよびＣをＡで除し、小数点第２位を四捨五入した値とした。
＜濃縮倍率＞
　元液３Ｌを、濃縮液量Ｘで除した値を濃縮倍率とした。本実施例においては、ポンプ５の流量が１００ｍＬ／ｍｉｎであるのに対し、ポンプ６の流量が２０ｍＬ／ｍｉｎであるため、目詰まりすることなく全量濃縮できれば、濃縮液量は０．６Ｌとなり、濃縮倍率は５倍となる。
＜限外濾過性能＞
　図３に示す試験回路を組み立て、３０分間元液を濃縮した後、ポート２Ａに接続したチューブを抜き、ポート２Ａから１分間に流れ出る濾液量を限外濾過性能とした。その結果を図４に示す。
　（実施例）
　実施例に係る濃縮器として、内径２００μｍ、膜厚２５μｍ、膜面積２．５ｍ２、空隙率８４．４％、毛細管上昇法による液面上昇値４０ｍｍ（内径２００μｍとして換算した値）、蛋白質溶液を５０ｍＬ／分で５倍濃縮した際の線速度が６．７ｍ／ｈｒセルローストリアセテートからなる中空糸膜型濃縮器を用いた。この濃縮器を３本用いて限外濾過性能を評価し、図４においてそれぞれＮｏ.１，Ｎｏ.２，Ｎｏ.３として記載した。
　（比較例）
　比較例に係る濃縮器として、内径２００μｍ、膜厚４５μｍ、膜面積１．５ｍ２、空隙率８０％、毛細管上昇法による液面上昇値１２０ｍｍ（内径２００μｍとして換算した値）、蛋白質溶液を５０ｍＬ／分で５倍濃縮した際の線速度が２ｍ／ｈｒの中空糸膜型濃縮器（旭化成ＡＨＦ－ＵＰ）を用いた。
　上記実施例および比較例について、毛細管上昇法による液面上昇値ｈ’および限外濾過性能（ＴＭＰ＝５０ｍｍＨｇ）を求めた結果を表１および図４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１及び図４に示すように、実施例に係る濃縮器は、３０分間元液の濃縮を実行した後において、比較例に係る濃縮器と比較して相対的に高い限外濾過性能を維持している。すなわち、実施例に係る濃縮器は、比較例に係る濃縮器と比較して目詰まりが起こりにくいことが理解できる。
　以上、本技術の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本技術の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。なお、腹水濃縮器における分離膜３１としては、血液濾過・血液透析・血液濾過透析・血漿交換等の他用途に用いられる中空糸膜を転用することが可能であり、濃縮率、蛋白質回収率、目詰まりのしにくさ等の腹水濃縮器が満たすべきあらゆる性能を考慮して、それらに適した機能や性能（内径・膜厚・材質・空隙率・毛細管上昇法の値・限外濾過性能・種々の物質のクリアランス・圧力損失・クリンプ・線速度等のあらゆるパラメータ）を持つ公知の中空糸膜・市販されている中空糸膜が適宜用いられる。
　１　元液貯留部、２　濃縮器、２Ａ，２Ｂ　ポート、３　濾液貯留部、４　濃縮液貯留部、５，６　ポンプ、７Ａ，７Ｂ，７Ｃ　圧力計、８Ａ，８Ｂ　鉗子、１０　腹水バッグ、２０　濾過器、２１　濾過膜、２２　筒状容器、２３，２４，２５，２６　ポート、３０　濃縮器、３１　分離膜、３２　筒状容器、３２Ａ　胴部、３２Ｂ　ヘッダ、３３，３４，３５，３６　ポート、３７　ポッティング材、３８　開口端面、４０　濃縮腹水バッグ、５０　第１流路、６０　第２流路、７０　第３流路、８０，９０　チューブポンプ、１００　腹水処理回路、１０００　腹水処理システム。

Claims (2)

  1. 　体腔液が濾過され生成された蛋白質水溶液を濃縮する濃縮器であって、
    　分離膜を備え、
    　前記分離膜は、セルロースアセテート系の基材と、前記基材上にコーティングされた孔径保持剤とを含み、
    　６０％以上９０％以下の空隙率および毛細管上昇法で測定した前記分離膜の液面上昇値は、内径２００μｍの中空糸膜に換算したときに１０ｍｍ以上６０ｍｍ未満であり、
    　前記分離膜は、濃度３ｇ／ｄＬの蛋白質水溶液の原液を流速１００ｍＬ／ｍｉｎで通液させ、前記蛋白質水溶液を濃縮する工程を実施した場合に、前記蛋白質水溶液の原液を３Ｌ濃縮した際の膜間圧力差が５０ｍｍＨｇのとき、限外濾過性能が７０ｍＬ／ｍｉｎ以上９０ｍＬ／ｍｉｎ以下となるように構成されている、濃縮器。
  2. 　前記孔径保持剤は、グリセリンまたはポリエチレングリコールである、請求項１に記載の濃縮器。
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