JPH04300636A - 医療透析用モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、親水性高分子を含有し
ながらも、架橋されて不溶化し、高度に清浄化された高
性能中空糸膜およびその製造方法に関する。特に本発明
は、親水性高分子の架橋固定を、γ線もしくはＸ線照射
によって、行なったポリスルホン系選択透過性中空糸膜
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】疎水性の高分子であるポリスルホン系樹
脂からなる膜は、その良好な機械的特性および耐熱性に
よってこれまで各分野においての応用が展開されている
。

【０００３】ところが、該素材膜の特徴である強固な撥
水性により、例えば、ある種の膜の様にオキシエチレン
ガス滅菌を実施するために、乾燥した膜の性能を発現さ
せるためには、使用時に水と馴染ませる必要があり、膜
中にグリセリンなどの親水性物質や界面活性剤等を含浸
させるなどの手段がとられていた。また膜自体の親水化
方法としても、これまでに種々の方法が検討され、耐汚
染生の向上や、生体適合生の改善について提案されてき
た。

【０００４】一つの方法として、ポリマー自体を化学修
飾によって、親水化しようとする試みが、濃硫酸による
スルホン化（特開昭５５−３６２９６）方法として示さ
れている。しかしながら、この方法によってポリマーの
親水化は果せているものの、実際の分離膜の性能・品質
は回示されていず、またその製膜手段も明らかでない。

【０００５】ポリスルホンと親水性高分子とのブレンド
に関しては、その紡糸性を向上させるためにポリビニル
ピロリドンやポリエチレングリコール等の添加紡糸が検
討されている。（Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅ
ｄ　　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｖｏｌ．２０
，２３７７−２３９４）さらに同様の手法によって、シ
ート状膜ではあるが、製膜後に親水性高分子を抽出・除
去する方法（特開昭５５−１０６２４３）も示されてい
る。また特開昭５８−１０４９４０　には、膜中の親水
性高分子を架橋剤や物理化学的触媒によって架橋固定す
る方法が示されているが操作が繁雑なうえに、所期の膜
性能を損なう恐れもあり、またその効果も十分とはいえ
ない。特開昭６１−９３８０１には、親水性高分子の添
加量を削減して、医療用途への応用を示してあるが、記
載されているごとく、完全な抽出・除去は困難である。

【０００６】さらに、特開昭６１−２３８３０６　や特
開昭６３−９７２０５および特開昭６３−９７６３４に
は親水性高分子を、熱処理や放射線処理によって架橋固
定する方法が示されているが、孔径の小さな例えば実質
的にアルブミンをリークさせないような膜を得るに至っ
ていない。

【０００７】一方、親水性高分子や化合物を膜表面に固
定する方法が、特開昭６２−１１５０３、特開昭６３−
６８６４６、特開昭６２−１２５８０２　などに開示さ
れている。しかしながら、これらの方法は親水化が必ず
しも充分でなかったり、実際の使用時における該膜から
の親水性化合物の溶出が抑えられず、医療や高度な清浄
度の要求される工業分野への適用が果たされていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題点を解消し、不要物質の除去・有用物質の分離・回
収など、特に分子量の小さな物質の分離によって、医療
や、食品工業などの分野で、水中への溶出物の少ない、
分子量分画がシャープで、安心して使用できるポリスル
ホン系選択透過性中空糸膜提供せんとするものであり、
さらにかかる中空糸膜を安定して、かつ容易に製造する
方法を提供せんとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、つぎのような手段を採用する。

【００１０】すなわち、本発明のポリスルホン系選択透
過性中空糸膜は、親水性高分子を含有するポリスルホン
系中空糸膜において、該親水性高分子は架橋されて水に
不溶化しており、かつ水を含有してヒドロゲル状態で膜
構造中に存在することを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明のポリスルホン系選択透過性
中空糸膜の製造方法は、ポリスルホン系樹脂と親水性高
分子を含む紡糸原液を用いて形成された中空糸膜を湿潤
状態とした後、該湿潤状態を保持し、含水ヒドロゲル構
造のままで、放射線架橋することを特徴とするものであ
る。

【００１２】

【作用】本発明のポリスルホン系選択透過性中空糸膜は
、親水性高分子を含有するポリスルホン系樹脂で構成さ
れているところに特徴を有する。

【００１３】ここでいうポリスルホン系樹脂とは、式（
１）もしくは式（２）から構成される。すなわち、◎

【
００１４】

【化１】

【００１５】

【化２】

【００１６】の繰り返し単位からなる樹脂であるが、官
能基を含んでいたり、アルキル系の基を含むものでもよ
く、特に限定されるものではない。

【００１７】かかる樹脂からなるポリスルホン系選択透
過性中空糸膜は、親水性高分子を含有させた後、これを
公知の方法により中空糸膜に製膜して製造される。すな
わち、上述のポリスルホン系樹脂および親水性高分子、
さらにそれらを溶解する溶媒、および孔径制御のために
水などの添加剤をくわえて、撹拌溶解し、均一な紡糸原
液を得た後、該紡糸原液を公知の方法で中空糸に製膜す
るものである。

【００１８】ここで親水性高分子としては、たとえばポ
リビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）もしくはポリ
エチレングリコールなどの親水性に優れた高分子を使用
することができる。

【００１９】また、ポリスルホン系樹脂および親水性高
分子を共に溶解する溶媒としては、たとえば、ジメチル
アセタミド（以下ＤＭＡｃという）、ジメチルスルホキ
シド（以下ＤＭＳＯという）あるいはＮ−メチルピロリ
ドンなどを、単独もしくは混合して使用することができ
る。

【００２０】この場合、ポリスルホン系樹脂および親水
性高分子の分子量、濃度あるいは溶媒の種類や組合わせ
または添加剤の量などは、製膜性だけでなく、膜の性能
や機械的性質に大きく影響するため、慎重に選択する必
要がある。

【００２１】本発明のポリスルホン系選択透過性中空糸
膜を構成する際の紡糸原液におけるポリスルホン系樹脂
の濃度は、好ましくは１０〜３０重量％の範囲にあるの
がよい。

【００２２】特に本発明では、親水性高分子を多量に含
みながらも、放射線架橋反応によって膜内部にしっかり
と固定するため、膜に十分な親水性や、高い含水率を付
与することが可能である。ただし、膜中の親水性高分子
の膨潤によって、透過性にも影響してくるため、親水性
高分子の量は、好ましくは膜中に１〜２０重量％、さら
に好ましくは３〜１５重量％含まれるよう調整するのが
よい。すなわち、紡糸原液中の親水性高分子の量は、好
ましくは３〜３０重量％である。これを原液中の全ポリ
マーの割合でいうならば、好ましくは５〜７０重量％、
さらに好ましくは１５〜５０重量％である。かくして得
られる該中空糸膜の吸湿率は好ましくは１０〜５０重量
％で、特に適当な透過性を兼ね備えた該中空糸膜の場合
には、１５〜３０重量％というさらに好ましい吸湿率を
示し、なおかつ充分な親水性を有するものとなる。

【００２３】次に、本発明に使用される親水性高分子の
分子量について説明すると、一つには親水性高分子の脱
離が、膜の細孔を形成する要因となる、すなわち、分子
量が大きくなると膜の孔径が大きくなり、特に中空糸内
部に封入する注入液の凝固性が低い場合にその傾向が強
くなる。その一方で分子量が大きい程、架橋反応が進み
やすく、膜への固定が容易になる傾向がある。したがっ
て、その分子量は、好ましくは１万〜５０万、さらに好
ましくは３万〜１０万のものを使用するのがよい。

【００２４】さらに中空糸内部に封入する注入液の組成
は、その凝固性により、特に孔径制御に大きな役割を果
たす。すなわち、凝固性の低い場合には、中空糸膜の内
表面の孔径が大きくなり、透水性は高くなり、一方では
、蛋白リークが生じてくる。また、凝固性が高い場合に
は、蛋白のリークはなくなるが、透水性が低くなってく
る。したがって、中空糸膜の用途や目的に応じて、注入
液の組成を変更するのが好ましい。

【００２５】しかしながら、従来の中空糸膜に比較して
、本発明による膜は、高い透水性を示すにも拘らず、蛋
白のリークが認められない点に特徴を有する。これは、
膜内表面近傍の緻密層に集中（偏って分布）させた親水
性高分子によって、膜の透過バランスが改善されたため
である。

【００２６】また、本発明のポリスルホン系選択透過中
空糸膜は、高い透水性を有するにも拘らず、そのシャー
プな分子量分画によって、たとえばエンドトキシン除去
フィルターのような、蛋白による目詰まりのない使用法
においては、特にその特性を発揮する。すなわち、小さ
な膜面積のモジュールを用いても、回路の圧力損失を伴
なうことなく高い除去性能を有し、エンドトキシンフリ
ーの瀘過液を供給することが可能になる。

【００２７】本発明の中空糸膜は、上述のように設定さ
れた条件下で、環状スリット型口金から、通常は乾湿式
紡糸法によって、吐出・凝固・水洗し、乾燥による膜性
能変化を防ぐため、グリセリンなどの乾燥防止剤を付与
して巻取り、所定の長さに切断した後、中空糸内部の封
入液を脱液して糸束とする。

【００２８】かかる中空糸膜を、放射線架橋するには、
以下の方法が好ましく用いられる。すなわち、（１）糸
束の状態で放射線架橋処理する方法。（２）一旦モジュ
ール化して放射線架橋処理する方法。などである。

【００２９】この場合、架橋に必要な放射線の照射線量
は１０〜５０　ＫＧｙであり、これより低い場合には、
充分な架橋反応が行なわれない傾向があり、また高すぎ
る場合には、中空糸膜の劣化が進行する傾向がある。

【００３０】放射線による架橋処理を、糸束の状態で行
なう場合には、付着したグリセリンが架橋反応の促進を
阻害するため、該付着量を極力少なくするか、もしくは
グリセリン処理を行なわずに架橋処理するのが好ましい
。その場合、膜の性能が乾燥劣化してヒドロゲル構造が
破壊されないよう、厳密な付着液管理の下に放射線架橋
処理を行なう。その後、通常の糸束と同様の方法でモジ
ュール化を行なう。

【００３１】モジュール化の方法は、公知の手段によっ
て行なう。すなわち、通常は、ポリウレタン系のポッテ
ィング材を用いて、スチレン樹脂などのケースに糸束を
挿入し、遠心ポッティングを行なうが、耐熱性のあるエ
ポキシ樹脂やシリコン樹脂などのポッティング材で、Ａ
Ｓ樹脂やポリカーボネート樹脂などのケースを用いたり
、あるいは糸束を立てた状態でその底部をポッティング
する、いわゆる静置ポッティングを行なうこともある。 いずれにしてもその目的、用途に応じたモジュール化を
行なうのが好ましいが、本発明の特徴である親水性高分
子の架橋・固定に必要な放射線などを透過することがで
きる素材であればよい。その後、モジュールの端面を切
断し、中空糸開孔部を整え、ヘッダー・パッキンなどを
装着して、リークテストを行なう。

【００３２】次に、中空糸膜内部に残存する微量の溶媒
や、乾燥防止のために付与したグリセリンなどを水洗す
る。この時、膜中の親水性高分子については、後の架橋
・固定によって不溶化するため、特に留意する必要はな
い。ただし、膜全体を充分な湿潤状態に保持するのが好
ましく、特に好ましくはモジュール内に水を充填した状
態にしておく（飽和含水率以上にする）のがよい。通常
、該中空糸膜の飽和含水率は４００％前後であり、含水
率をこれ以上に保持しておくのが好ましい。

【００３３】飽和含水率は、中空糸膜を０．５Ｇで１分
間遠心脱水した時の含水量の、１３０℃で５時間乾燥し
た後の中空糸膜重量に対する百分率（％）で表わされる
ものであり、後述の実施例では水を充填した状態にして
いるので、いずれも約１０００％に保持されている。飽
和含水率未満の状態では、後述の放射線による水溶性高
分子の架橋を充分に行なうことができなくなり、水溶性
高分子の架橋水不溶分が少なくなる傾向を示すので注意
を要する。

【００３４】本発明では、このようにモジュールを充分
な湿潤状態に保持した後に、親水性高分子に放射線照射
、特にγ線照射を行ない架橋・固定を行なう。この放射
線による架橋反応は、従来の化学的な方法に比較して、
格段に確実で均一に施されるものである。

【００３５】この時、親水性高分子の架橋と同時にポリ
スルホン系樹脂やポッティング材およびケースなどの劣
化を伴なうこともある。したがって、放射線照射量は、
好ましくは１０〜５０　ＫＧｙの範囲で行なうのが好ま
しい。この放射線照射により若干の中空糸の伸度低下や
ヘッダー・ケースの着色が認められる場合もあるが、特
に問題になる程度ではない。

【００３６】かかる放射線照射により、該モジュールの
滅菌を同時に行なうこともできる。この場合の滅菌可能
な放射線照射量も、上述の架橋反応で使用する１０〜５
０　ＫＧｙの範囲内であるが、実際の滅菌にあたっては
、該モジュールにおいて、照射線量と滅菌効率（照射前
の菌数に対する照射後の菌数の比）との関係を示すＤ値
を測定して照射線量を設定するのが好ましい。

【００３７】上述の放射線としては、γ線またはＸ線を
用いることができるが、γ線が透過性や架橋のし易さな
どの点から好ましい。Ｘ線としては設備的に有利な電子
線変換Ｘ線を用いるのが好ましい。ただし変換Ｘ線の場
合には、その透過性がγ線より劣るため、対象物の厚み
、配置など、その照射方法を変更するのが好ましい。 かくして得られる親水性高分子が架橋・固定された中空
糸膜は、透析型人工腎臓装置承認基準に示された「透析
器の品質及び試験法」の透析膜の溶出物試験（以下人工
腎臓基準という）に記載されている方法により、溶出物
の評価をすると、紫外線吸収スペクトルとして、層長１
０ｍｍで波長２２０〜３５０ｎｍにおける吸光度が０．
１以下という優れた値を示すものである。

【００３８】該モジュールをさらに清浄にする場合には
、溶出物を含んだ充填液を一旦排出し、該モジュールを
再度水洗する。そしてモジュール内に水もしくは、必要
に応じて生理食塩水などを充填する。この時、滅菌効果
を高めるために充填水中に過酸化水素を添加することも
可能である。

【００３９】このモジュールをポリエチレン袋などに封
入シールを行ない、段ボールケースなどに梱包する。こ
の状態で、放射線（γ線）照射による滅菌を行なうが、
この場合にも、上述のＤ値を測定して適切な照射線量を
設定する。この場合も照射線量が多すぎると、膜素材や
ケースなどの劣化を来たすため、適切な線量を照射する
のが好ましい。

【００４０】以上のように、本発明のポリスルホン系選
択透過性中空糸膜は、高い透水性を有しながら蛋白リー
クしないという優れた性能バランスを保持するために、
原則的にはその製造過程に於いて乾燥は行なわない。

【００４１】本発明のポリスルホン系選択透過性中空糸
膜は、上述のような方法で製造されるためか、ヒドロゲ
ル状態という特徴ある形で完成される。すなわち、添加
された親水性高分子が、膜全体に分散し、強固に絡みあ
った状態で架橋・固定されているものである。このこと
は、該中空糸膜をＤＭＡｃに浸漬し、膜中のポリスルホ
ン系ポリマーを抽出した後に、架橋された親水性高分子
が中空糸状形態を保持した状態で、光学顕微鏡によって
観察されることから明らかである。

【００４２】この様に、親水性高分子を放射線架橋する
ことによって、水に不溶化し、該膜からの溶出物を極端
に減少させるとともに、膜に充分な親水性を付与するこ
とによって、溶質透過性の優れたヒドロゲル状選択透過
中空糸膜として使用することが可能になった。

【００４３】図１は、実施例６および比較例６の中空糸
膜からの抽出液を、分光々度計ＵＶ−１６０（島津製作
所製）で測定したときの紫外線吸収スペクトルである。 図１の吸収スペクトルから明らかなように、比較例６の
未架橋の中空膜からの抽出液の吸光度に比して、実施例
６の架橋中空糸膜からの抽出液の吸光度は極めて低く、
すなわち目標吸光度より低く、溶出物が格段に低減され
ていることがわかる。

【００４４】図２は、架橋ＰＶＰを含有する本発明のポ
リスルホン系選択透過性中空糸膜の水中での繊維形状を
示した顕微鏡写真（５０倍）である。図２のように、架
橋ＰＶＰを含有する本発明の該中空糸膜は、水中でＰＶ
Ｐが溶出することなく、中空糸形状を保持していること
がわかる。

【００４５】図３は、中空糸中に含有するＰＶＰを架橋
する前のポリスルホン系中空糸膜をＤＭＡｃに溶解した
ときの繊維形状を示す顕微鏡写真（５０倍）である。図
３から、ポリスルホンと同様にＰＶＰも溶出して形態が
くずれていることがわかる。図４は、中空糸膜中に存在
するＰＶＰをγ線架橋した後の本発明のポリスルホン系
選択透過性中空糸膜をＤＭＡｃ中で溶解したときの繊維
形状を示す顕微鏡写真（５０倍）である。図４から、ポ
リスルホンが溶解された後も、透明の架橋ＰＶＰはＤＭ
Ａｃに溶解しないで中空糸形状を保持していることがわ
かる。

【００４６】図５は、後述の図６の反対側（内側）の中
空糸膜の繊維構造を超薄切片で観察したときの透過型電
子顕微鏡写真（４００００倍）である。図５から明らか
なように、オスミック酸で染色されたＰＶＰ成分（黒色
）が、中空糸内表面近傍に集中して存在していることが
わかる。

【００４７】図６は、中空糸膜の繊維構造を超薄切片で
観察したときの透過型電子顕微鏡写真（４００００倍）
である。図６から、オスミック酸で染色されたＰＶＰ成
分（黒色）が、中空糸膜の外表面近傍には稀薄にしか存
在しないことがわかる。なお、灰色部分はポリスルホン
である。

【００４８】

【実施例】以下、実施例によって具体的に説明するが、
本発明がこれによって限定されるものではない。

【００４９】中空糸膜の特性の評価は以下の方法によっ
た。

【００５０】［溶出物量］人工腎臓基準＜透析膜の溶出
物試験＞による膜１．５ｇ　を水１５０ｍＬにいれ、７
０±５℃で１時間加温した試験液を、予め煮沸冷却した
空試験液を対照として、層長１０ｍｍで波長２２０〜３
５０ｎｍにおける紫外線吸光度を測定した。なお、紫外
線吸光度（以下、単に吸光度と略す）は、通常２２０ｎ
ｍにおいて最も高くなるので、以下の吸光度は２２０ｎ
ｍでの値を示す。

【００５１】［ＤＭＡｃ不溶分］１２０℃で５時間乾燥
した膜１ｇ　をＤＭＡｃ５０ｍＬとともに、回転子を用
いて５時間充分な撹拌を行なってから、予め秤量したガ
ラスフィルター（２Ｇ−２）で瀘過し、１３０℃で８時
間乾燥して得られた固形分量の膜全量に対する割合（重
量％）をＤＭＡｃ不溶分とした。

【００５２】［含有ＰＶＰ量］元素分析計（柳本製作所
製：ＣＨＮコーダーＭＴ−５）を用いて測定した総窒素
量から含有ＰＶＰ量を換算した。

【００５３】［架橋ＰＶＰ量］含有ＰＶＰ量のうち、Ｄ
ＭＡｃ不溶分に満たない量を架橋ＰＶＰ量とした。

【００５４】［架橋ＰＶＰの分散状態］中空糸膜をＤＭ
Ａｃに浸漬し、２４時間放置した後の該膜を、光学顕微
鏡で観察した。

【００５５】また中空糸膜をオスミック酸染色し、超薄
切片とした後、透過型電顕観察によって、ＰＶＰの分散
状態をしらべた。

【００５６】［吸湿率］五酸化リンのデシケータ中で恒
量にした中空糸膜を秤量した後、湿度１００％・２５℃
のデシケータ中で恒量にした中空糸を秤量し、ポリマー
量に対する水分の百分率として算出した。

【００５７】［中空糸膜の透過性］長さ１５ｃｍの中空
糸３０本を用いて、小型ガラス管モジュールを作成し、
膜の外と内の圧力差、すなわち膜間圧力差、約１００ｍ
ｍＨｇでの、水の透過性（水ＵＦＲＳ：ｍｌ／ｈｒ／ｍ
ｍＨｇ／　ｍ２　）を算出した。

【００５８】また、該モジュールに総蛋白濃度７．５　
ｇ／ｄｌの牛血漿を０．６ｍｌ／ｍｉｎ　で循環しなが
ら、膜間圧力差５０ｍｍＨｇで１時間瀘過し、その平均
瀘過量から牛血漿の透過性（牛血漿ＵＦＲＳ：ｍｌ／ｈ
ｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　）を測定し、瀘液の蛋白質試験
（アルブスティックス：マイルス・三共株式会社製）で
、アルブミンのリーク程度を調べた。

【００５９】さらに同様のモジュールを、ミオグロビン
（分子量：１６，８００、６０ｐｐｍ　）、ペプシン（
分子量：３５，０００、３００ｐｐｍ　）、牛アルブミ
ン（分子量：６７，０００、３００ｐｐｍ　）などの溶
質水溶液を１．５ｍｌ／ｍｉｎ　の流量で循環させ、透
過液の溶質濃度を測定して、各溶質の透過係数を算出し
た。

【００６０】透過係数＝（透過液濃度／供給液濃度）［
モジュールの透過性能］中空糸５，０００〜９，０００
本からなる、膜面積が約０．７〜１．２　ｍ２　のモジ
ュールを用いて、生理食塩水での水の透過性（生理食塩
水ＵＦＲＰ：ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇ）を測定する。

【００６１】次に、ヘマトクリット３５重量％・蛋白濃
度４．５　ｇ／ｄｌの牛血を、２００ｍｌ／ｍｉｎ　で
循環しながら、該モジュールの最高透過性（プラトーＵ
ＦＲ　：ｍｌ／ｍｉｎ　）を測定する。さらに、膜間圧
力差を変更して、牛血での透過性（牛血ＵＦＣＯ：ｍｌ
／ｈｒ／ｍｍＨｇ）を測定する。この時の原血および瀘
液のアルブミン濃度をＢＣＧ法で測定し、アルブミンの
透過率（％）を測定する。実質的にアルブミンを透過し
ないとは、アルブミン透過率が５％以下であることを意
味する。

【００６２】一方、同様なモジュールを用いて、生理食
塩水系で、尿素（１０００ｐｐｍ　）・クレアチニン（
２００ｐｐｍ　）・リン酸（５０ｐｐｍ　）およびビタ
ミンＢ１２（２０ｐｐｍ　）のダイアリザンスを測定す
る。血液側の流量は２００ｍｌ／ｍｉｎ　、透析液側流
量は５００ｍｌ／ｍｉｎ　とし、瀘過速度は１０ｍｌ／
ｍｉｎ　で行なった。

【００６３】−透過性能は中空糸・モジュールとも３７
℃で評価した。

【００６４】［エンドトキシン除去性能］膜面積約０．
７　ｍ２　のモジュールを作製し、中空糸の外側から内
側へ、水道水を約０．３μのフィルターで瀘過した液を
、５００ｍｌ／ｍｉｎ　の割合で供給する。この時の圧
力損失を測定し、また供給液および透過液のエンドトキ
シン濃度をリムルステスト法（和光純薬株式会社製）で
測定し、エンドトキシン（ＥＴと略す）除去率を算出す
る。

【００６５】 Ｋ（ＥＴ）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００（％）式中 Ｋ（ＥＴ）：ＥＴ除去率 供給液ＥＴ濃度：Ａ 透過液ＥＴ濃度：Ｂ 実施例１ ポリスルホン（Ｐ−３５００：ＡＭＯＣＯ　社製）１８
部とＰＶＰ（Ｋ−３０：分子量４万：ＢＡＳＦ社製）９
部をＤＭＡｃ４３部とＤＭＳＯ２９部および水１部に加
えて、８０℃に保温しながら１５時間撹拌溶解して紡糸
原液を作成した。この紡糸原液は、２５℃で５８ポイズ
（落球粘度：ＪＩＳ−Ｚ８８０３　）の均一で澄明であ
った。

【００６６】該紡糸原液を、外径０．３５ｍｍφ・内径
０．２５ｍｍφ・注入孔径０．１５ｍｍφの環状スリッ
ト口金から、２．０　ｇ／ｍｉｎ　の割合で吐出し、同
時に注入孔から水を１．３　ｇ／ｍｉｎ　の速度で注入
した。乾式部分の長さは３００ｍｍで２０℃の凝固浴（
ＤＭＡｃ：水＝２０：８０）に導き、凝固・水洗を行な
った後、中空糸の抱液を７０重量％のグリセリン水溶液
に置換して、３３　ｍ／ｍｉｎ　の巻取速度でカセ状に
巻取った。

【００６７】得られた中空糸の水ＵＦＲＳは７８０ｍｌ
／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　であった。牛血漿ＵＦＲＳ
は３６ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　であり、瀘液の
蛋白質試験は−で、全くリークは認められなかった。

【００６８】さらに、該中空糸から膜面積０．７　ｍ２
　のモジュールを作製し、該モジュールを３５℃の温水
で水洗した後、水を充填した状態で２５ＫＧｙ　の線量
でγ線照射した。このモジュールの中空糸膜からの抽出
液の吸光度は０．０４８であった。

【００６９】さらに該モジュールの充填液を排出し、再
度水洗を行なった後、ポリエチレン袋にシールし、製品
モジュール用の梱包を施してから、線量２５ＫＧｙ　の
γ線照射滅菌を行なった。

【００７０】得られたモジュールの生理食塩水ＵＦＲＰ
は４０３ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇで、牛血評価によるプラ
トーＵＦＲ　は９０ｍｌ／ｍｉｎ　、牛血ＵＦＣＯは５
０ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇと高い性能を示した。この時の
瀘液中のアルブミン透過率は０．２１％で実質的にリー
クは認められなかった。また該モジュールのダイアリザ
ンスは次の様であり、高い透過性能を有していた。

【００７１】 尿素　　　　クレアチニン　　　　リン酸　　　　ＶＢ
１２１７０　　　　　　　　１４７　　　　　　１４２
　　　　９３また、該モジュールから取り出した中空糸
膜のＰＶＰ含有量は５．８重量％であった。さらに該中
空糸膜からの抽出液の吸光度は０．０４６でありながら
、吸湿率は２１．３重量％と高い親水性を示していた。

【００７２】実施例２ ポリスルホン（Ｐ−３５００）１８部とＰＶＰ（Ｋ−３
０）１８部をＤＭＡｃ３８部とＤＭＳＯ２５部および水
１部に加えて、８０℃に保温しながら１５時間撹拌溶解
して得られた紡糸原液を用いて、実施例１と同様に紡糸
した。

【００７３】得られた中空糸を試験管に挿入し、水を充
填した状態で２５ＫＧｙ　の線量でγ線照射した。照射
後の中空糸の水ＵＦＲＳは３６０ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇ
／　ｍ２　で、牛血漿ＵＦＲＳは２３ｍｌ／ｈｒ／ｍｍ
Ｈｇ／　ｍ２　であった。この時の瀘液の蛋白質試験は
±で、ほとんどリークは認められなかった。また中空糸
膜中のＰＶＰ含有量は８．７重量％と非常に多いにも拘
らず、該中空糸からの抽出液の吸光度は０．０９３と高
い清浄性を有していた。

【００７４】実施例３ ポリエーテルスルホン（ＶＩＣＴＲＥＸ　４８００Ｐ　
：ＩＣＩ　社製）１８部とＰＶＰ（Ｋ−３０）９部をＤ
ＭＳＯ７２．６部と水０．４部に加えて、８０℃に保温
しながら６時間撹拌溶解して紡糸原液を作成した。この
紡糸原液は、２５℃で１０４ポイズの均一で澄明であっ
た。

【００７５】該紡糸原液を用いて、実施例１と同様に水
を注入液として紡糸を行なった。得られた中空糸の水Ｕ
ＦＲＳは２６０ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　であっ
た。牛血漿ＵＦＲＳは２８ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ
２　であり、瀘液の蛋白質試験は−で、全くリークは認
められなかった。さらに、該中空糸を試験管に挿入し、
水を充填した状態で２５ＫＧｙ　の線量でγ線照射した
。このγ線照射中空糸膜からの抽出液の吸光度は０．０
６４であった。この膜のＤＭＡｃ不溶分は９重量％、吸
湿率は３２．７重量％と良好な親水性を保持していた。

【００７６】実施例４ ポリスルホン（Ｐ−３５００）を４部と、同じくポリス
ルホン（Ｐ−１７００：ＡＭＯＣＯ　社製）を１２部、
ＰＶＰ（Ｋ−９０：分子量３６万：ＢＡＳＦ社製）６部
をＤＭＡｃ４７部とＤＭＳＯ３０部および水１部に加え
て、８０℃に保温しながら１５時間撹拌溶解して紡糸原
液を作成した。この３０℃で６４ポイズの紡糸原液を用
いて、実施例１と同様に紡糸した。

【００７７】得られた中空糸の水ＵＦＲＳは１８０ｍｌ
／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　であった。牛血漿ＵＦＲＳ
は２６ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　であり、瀘液の
蛋白質試験は±で、ほとんどリークは認められなかった
。

【００７８】この中空糸から膜面積０．７２　ｍ２　の
モジュールを作製し、該モジュールを３５℃の温水で水
洗した後、水を充填した状態で２５ＫＧｙ　の線量でγ
線照射した。このモジュールの中空糸膜からの抽出液の
吸光度は０．０４７であった。さらに該モジュールの充
填液を排出し、再水洗した後、線量２５ＫＧｙ　のγ線
照射滅菌を行なった。

【００７９】得られたモジュールの生理食塩水ＵＦＲＰ
は１２６ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇで、牛血評価によるプラ
トーＵＦＲ　は８６ｍｌ／ｍｉｎ　、牛血ＵＦＣＯは４
３ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇと高い性能を示した。この時の
瀘液中のアルブミン透過率は０．２６重量％で実質的に
リークは認められなかった。また該モジュールのダイア
リザンスも下記の様に高い値を示した。

【００８０】 尿素　　　　　　クレアチニン　　リン酸　　　　ＶＢ
１２１６７　　　　　　　　　　１４４　　　　１３８
　　　　９４また、該モジュールから取り出した中空糸
膜の、ＤＭＡｃ不溶分は１３．６重量％で、吸湿率も２
１．３重量％と高い親水性を示しながらも、該中空糸膜
からの抽出液の吸光度は０．０４６と溶出物レベルは低
く、モジュールの充填液の吸光度は０．１１５と高い清
浄性を有していた。

【００８１】実施例５ ポリスルホン（Ｐ−３５００）を１８部と、ＰＶＰ（Ｋ
−３０）９部をＤＭＡｃ４４部、ＤＭＳＯ２８部および
水１部に加えて、８０℃に保温しながら１５時間撹拌溶
解して得た紡糸原液を用いて、注入液組成をＤＭＡｃ／
水＝６０／４０にした他は実施例１と同様に紡糸した。 該中空糸から膜面積が１．１４ｍ２　のモジュールを作
製し、水洗した後、水を充填した状態で２５ＫＧｙ　の
線量でγ線照射した。さらに該モジュールの充填液を排
出し、再水洗した後、線量２５ＫＧｙ　のγ線照射滅菌
を行なった。

【００８２】得られたモジュールの生理食塩水ＵＦＲＰ
は９５５ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　で、牛血によ
るプラトーＵＦＲ　は１０６ｍｌ／ｍｉｎ　、牛血ＵＦ
ＣＯは７２ｍｌ／ｈｒ／ｍｍＨｇと高い性能を示した。 この時の瀘液中のアルブミン透過率は０．２６％で実質
的にリークは認められなかった。また該モジュールのダ
イアリザンスも高い値を示した。

【００８３】 尿素　　クレアチニン　　リン酸　　　　ＶＢ１２１９
０　　　　　　１７５　　　　１７２　　　　１２５該
中空糸膜からの抽出液の吸光度は０．０３７と溶出物レ
ベルは低く、モジュールの充填液の吸光度は０．１１９
と高い清浄性を有していた。

【００８４】実施例６ ポリスルホン（Ｐ−３５００）を１５部と、ＰＶＰ（Ｋ
−３０）９部をＤＭＡｃ４５部とＤＭＳＯ３０部および
水１部に加えて、溶解して得た紡糸原液を、実施例１と
同様に紡糸した。

【００８５】得られた中空糸の水ＵＦＲＳは９５０ｍｌ
／ｈｒ／ｍｍＨｇ／　ｍ２　であった。牛血漿による瀘
液の蛋白質試験は−で、全くリークは認められなかった
。

【００８６】さらに、該中空糸から膜面積０．６７　ｍ
２　のモジュールを作製し、水洗した後、水を充填した
状態で２５ＫＧｙ　の線量でγ線照射した。

【００８７】このモジュールの中空糸膜からの抽出液の
吸光度は０．０５３であった。さらに該モジュールのＥ
Ｔ除去性能を評価したところ、０．６７　ｍ２　と低い
膜面積にも拘らず、５００ｍｌ／ｍｉｎ　通液時の圧力
損失は９８ｍｍＨｇであった。

【００８８】また、ＥＴ濃度６６ｐｇ／ｄｌの供給液か
らＥＴ濃度０．０１ｐｇ／ｄｌ以下の透過液を得ること
ができ、ＥＴフィルターとして優れた性能を示した。

【００８９】実施例７ 実施例６で得られた中空糸を用いて、有効長９ｃｍ、膜
面積２２ｃｍ２　の小型モジュールを作成し、各溶質の
透過係数を測定した。その結果、下表のように極めて分
画がシャープな膜が得られていることがわかった。

【００９０】 　　　　　　　　　　溶　　　　質　　　　（分子量）
　　　　濃度（ｐｐｍ　）　　　　　　透過係数　　　
　　　　　ミオグロビン　　（１６，８００）　　　　
　　　　６０　　　　　　　　　　０．９５６　　　　
　　　　ペプシン　　　　　　（３５，０００）　　　
　　　３００　　　　　　　　　　０．５２９　　　　
　　　　牛アルブミン　　（６７，０００）　　　　　
　３００　　　　　　　　　　０．１１１市販のＰＭＭ
Ａ（ポリメチルメタアクリレート）中空糸膜を用いて、
実施例７と同じモジュールを作成して、同じ測定をした
時の各溶質の透過係数は、それぞれミオグロビン０．７
７、ペプシン０．２３、アルブミン０．１７であった。

【００９１】比較例１〜６ 実施例１〜６で得られた未架橋の中空糸膜からの抽出液
の吸光度は、それぞれ０．２６５、１．０２０、０．３
１６、０．７４９、０．２７１、０．４９３と高い値を
示し、膜からのＰＶＰ溶出が抑えられず、人工腎臓基準
に不合格であり、清浄性が要求される用途には適さない
ものであった。

【００９２】

【発明の効果】本発明によれば、膜からの溶出物流出な
どの懸念なく、膜に対して充分な親水性を与えうる親水
性高分子の添加が可能であり、しかも、本発明の中空糸
膜は、優れた瀘過性能と清浄性を併せて必要とする医療
や医薬・食品などその他の膜分離分野に好適に使用でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は、実施例６および比較例６のそれぞれ
の中空糸膜からの抽出液を、分光々度計ＵＶ−１６０（
島津製作所製）で測定した紫外線吸収スペクトルを示し
たものである。

【図２】この図は、架橋ＰＶＰを含有する本発明のポリ
スルホン系選択透過性中空糸膜の水中での繊維形状を示
す顕微鏡写真である。

【図３】この図は、含有ＰＶＰをγ線架橋する前のポリ
スルホン系中空糸膜のＤＭＡｃ中での繊維形状を示す顕
微鏡写真である。

【図４】この図は、含有ＰＶＰをγ線架橋した後の本発
明のポリスルホン系選択透過性中空糸膜をＤＭＡｃ中で
ポリスルホンを溶解したときの、不溶のγ線架橋ＰＶＰ
からなる中空糸膜の繊維形状を示す顕微鏡写真である。

【図５】この図は、中空糸膜の内表面の繊維構造を超薄
切片で観察した透過型電子顕微鏡写真である。

【図６】この図は、中空糸膜の外表面の繊維構造を超薄
切片で観察した透過型電子顕微鏡写真である。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　親水性高分子を含有するポリスルホン
   系中空糸膜において、該親水性高分子は架橋されて水に
   不溶化しており、かつ水を含有してヒドロゲル状態で膜
   構造中に存在することを特徴とするポリスルホン系選択
   透過性中空糸膜。
2. 【請求項２】　　親水性高分子が、ポリビニルピロリド
   ンであることを特徴とする請求項１記載のポリスルホン
   系選択透過性膜。
3. 【請求項３】　　ポリビニルピロリドンが、分子量１万
   〜５０万のものであることを特徴とする請求項２記載の
   ポリスルホン系選択透過性中空糸膜。
4. 【請求項４】　　親水性高分子が、ポリエチレングリコ
   ールであることを特徴とする請求項１記載のポリスルホ
   ン系選択透過性中空糸膜。
5. 【請求項５】　　ポリスルホン系樹脂が、ポリスルホン
   またはポリエーテルスルホンであることを特徴とする請
   求項１記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。
6. 【請求項６】　　架橋され不溶化している親水性高分子
   が、ポリマー全量の１〜２０重量％含有されていること
   を特徴とする請求項１記載のポリスルホン系選択透過性
   中空糸膜。
7. 【請求項７】　　架橋され不溶化している親水性高分子
   が、単独で中空糸形態を保持しているものであることを
   特徴とする請求項１記載のポリスルホン系選択透過性中
   空糸膜。
8. 【請求項８】　　中空糸膜に存在する親水性高分子が、
   中空糸膜の内側表面近傍に偏在することを特徴とする請
   求項１記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。
9. 【請求項９】　　中空糸膜が、全ポリマー重量に対して
   １０〜５０重量％の吸湿率を有するものである請求項１
   記載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。
10. 【請求項１０】　　中空糸膜からの水への溶出物が、層
    長１０ｍｍ、波長２２０〜３５０ｎｍの紫外線の吸光度
    として、０．１以下であることを特徴とする請求項１記
    載のポリスルホン系選択透過性中空糸膜。
11. 【請求項１１】　　中空糸膜が、実質上アルブミンを透
    過させないことを特徴とする請求項１記載のポリスルホ
    ン系選択透過性中空糸膜。
12. 【請求項１２】　　ポリスルホン系樹脂と親水性高分子
    を含む紡糸原液を用いて形成された中空糸膜を飽和含水
    率以上の湿潤状態とした後、該湿潤状態を保持した状態
    で、放射線架橋することを特徴とするポリスルホン系選
    択透過性中空糸膜の製造方法。
13. 【請求項１３】　　放射線が、γ線であることを特徴と
    する請求項１２記載のポリスルホン系選択透過性中空糸
    膜の製造方法。
14. 【請求項１４】　　放射線が、Ｘ線であることを特徴と
    する請求項１２記載のポリスルホン系選択透過性中空糸
    膜の製造方法。
15. 【請求項１５】　　放射線架橋が、水充填モジュールで
    行なわれることを特徴とする請求項１２記載のポリスル
    ホン系選択透過性中空糸膜の製造方法。
16. 【請求項１６】　　放射線架橋が、中空糸膜の糸束で行
    なわれることを特徴とする請求項１２記載のポリスルホ
    ン系選択透過性中空糸膜の製造方法。
17. 【請求項１７】　　親水性高分子が、ポリビニルピロリ
    ドンである請求項１２記載のポリスルホン系選択透過性
    中空糸膜の製造方法。