JP2000334281A - ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜およびその製造方法 - Google Patents
ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜およびその製造方法Info
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Landscapes
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 破断強度と破断伸度に優れた良好な取扱性能
を有する、血液透析、血液濾過透析等の人工腎臓に適し
たポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜を提供する。 【解決手段】ポリビニルピロリドンを含有するポリスル
ホン製人工腎臓用中空糸膜において、破断強度が２０ｇ
ｆ／本以上、破断伸度が３０％以上であるポリスルホン
製人工腎臓用中空糸膜、および、ポリスルホンが少なく
とも１５ｗｔ％、ポリビニルピロリドンが少なくとも３
ｗｔ％およびジメチルアセトアミドからなる紡糸溶液１
００重量部に対して、水を０．５重量部から１．１重量
部含有する紡糸原液、および、水分量４５ｗｔ％から６
５ｗｔ％のジメチルアセトアミド水溶液からなる中空部
形成液を、２重管状ノズルから吐出する中空糸膜の製造
方法。
を有する、血液透析、血液濾過透析等の人工腎臓に適し
たポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜を提供する。 【解決手段】ポリビニルピロリドンを含有するポリスル
ホン製人工腎臓用中空糸膜において、破断強度が２０ｇ
ｆ／本以上、破断伸度が３０％以上であるポリスルホン
製人工腎臓用中空糸膜、および、ポリスルホンが少なく
とも１５ｗｔ％、ポリビニルピロリドンが少なくとも３
ｗｔ％およびジメチルアセトアミドからなる紡糸溶液１
００重量部に対して、水を０．５重量部から１．１重量
部含有する紡糸原液、および、水分量４５ｗｔ％から６
５ｗｔ％のジメチルアセトアミド水溶液からなる中空部
形成液を、２重管状ノズルから吐出する中空糸膜の製造
方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリビニルピロリ
ドン（ＰＶＰ）を含有するポリスルホン（ＰＳ）製人工
腎臓用中空糸膜に関するものである。更に詳しくは、破
断強度と破断伸度に優れた良好な取扱性能を有する、血
液透析、血液濾過透析等の人工腎臓に適したポリスルホ
ン製人工腎臓用中空糸膜を提供するものである。
ドン（ＰＶＰ）を含有するポリスルホン（ＰＳ）製人工
腎臓用中空糸膜に関するものである。更に詳しくは、破
断強度と破断伸度に優れた良好な取扱性能を有する、血
液透析、血液濾過透析等の人工腎臓に適したポリスルホ
ン製人工腎臓用中空糸膜を提供するものである。
【０００２】
【従来技術】人工腎臓用中空糸膜は、血液透析や血液濾
過、同時血液透析濾過等により腎不全患者の血液を浄化
するために、現在では広く使用されている。通常、円筒
状の筐体の中に中空糸の膜を多数本収納し、その中空内
部に患者の血液を流し、外部、即ち中空糸間隙部に透析
液を流して、中空糸膜壁を介して透析することによっ
て、血液中の老廃物を除去し、また、中空糸膜を隔てて
圧力差を設け限外濾過によって血液中の余剰水分およ
び、水分とともに血液中の老廃物を除去するものであ
る。
過、同時血液透析濾過等により腎不全患者の血液を浄化
するために、現在では広く使用されている。通常、円筒
状の筐体の中に中空糸の膜を多数本収納し、その中空内
部に患者の血液を流し、外部、即ち中空糸間隙部に透析
液を流して、中空糸膜壁を介して透析することによっ
て、血液中の老廃物を除去し、また、中空糸膜を隔てて
圧力差を設け限外濾過によって血液中の余剰水分およ
び、水分とともに血液中の老廃物を除去するものであ
る。
【０００３】近年、透析患者の透析アミロイドシスの原
因物質と考えられるβ2-ミクログロブリン（β2ＭＧ、
分子量：１１，８００）をはじめとした比較的中高分子
量領域の有害物質の除去が求められている。一方、人体
にとって有効な成分であるアルブミン（分子量：６６，
０００）の損失は極力避けなければならない。従って、
シャープな分画分子量曲線を有する中空糸膜が望まれて
いる。
因物質と考えられるβ2-ミクログロブリン（β2ＭＧ、
分子量：１１，８００）をはじめとした比較的中高分子
量領域の有害物質の除去が求められている。一方、人体
にとって有効な成分であるアルブミン（分子量：６６，
０００）の損失は極力避けなければならない。従って、
シャープな分画分子量曲線を有する中空糸膜が望まれて
いる。
【０００４】このように人工腎臓用の中空糸は、素材、
空孔率（中空糸膜中の孔の割合）、孔径、膜厚などが重
要な要因である。この目的の為に、従来から、ポリスル
ホンなどの合成高分子では、例えば特公平２−１８６９
５号や特公平５−５４３７３号に見られるように、比較
的上記の要求を満たしたものが得られている。しかし、
該合成高分子の膜は高い空孔率を有している為か、ある
いは膜が紡糸原液から凝固液によって凝固する際の状態
に起因するかどうかは不明であるが、中空糸膜の破断強
度および破断伸度が低く、取扱いが大変難しいものであ
った。
空孔率（中空糸膜中の孔の割合）、孔径、膜厚などが重
要な要因である。この目的の為に、従来から、ポリスル
ホンなどの合成高分子では、例えば特公平２−１８６９
５号や特公平５−５４３７３号に見られるように、比較
的上記の要求を満たしたものが得られている。しかし、
該合成高分子の膜は高い空孔率を有している為か、ある
いは膜が紡糸原液から凝固液によって凝固する際の状態
に起因するかどうかは不明であるが、中空糸膜の破断強
度および破断伸度が低く、取扱いが大変難しいものであ
った。
【０００５】従来より、破断強度の高い人工腎臓用中空
糸膜の素材として再生セルロースが用いられているが、
シャープな分画分子量曲線と中高分子量の透過性を両立
させることは困難であった。
糸膜の素材として再生セルロースが用いられているが、
シャープな分画分子量曲線と中高分子量の透過性を両立
させることは困難であった。
【０００６】これらの理由により、従来、ポリスルホン
製の中空糸膜は、物質の透過性能は十分であるが、破断
強度や破断伸度は十分とは言えなかった。
製の中空糸膜は、物質の透過性能は十分であるが、破断
強度や破断伸度は十分とは言えなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の問題点を解決することを目的とするも
のであって、破断強度と破断伸度に優れた良好な取扱性
能を有する、血液透析、血液濾過透析等の人工腎臓に適
したポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜を提供すること
である。
ような従来技術の問題点を解決することを目的とするも
のであって、破断強度と破断伸度に優れた良好な取扱性
能を有する、血液透析、血液濾過透析等の人工腎臓に適
したポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜を提供すること
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために以下の構成を有する。
達成するために以下の構成を有する。
【０００９】（１） ポリビニルピロリドンを含有する
ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜において、破断強度
が２０ｇｆ／本以上、破断伸度が３０％以上であること
を特徴とするポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜。
ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜において、破断強度
が２０ｇｆ／本以上、破断伸度が３０％以上であること
を特徴とするポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜。
【００１０】（２） ポリビニルピロリドンを含有する
ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜において、中空糸膜
の内径と外径から求めた中空糸膜断面積に換算し、４７
０ｇｆ／ｍｍ２以上、破断伸度が３０％以上であること
を特徴とするポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜。
ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜において、中空糸膜
の内径と外径から求めた中空糸膜断面積に換算し、４７
０ｇｆ／ｍｍ２以上、破断伸度が３０％以上であること
を特徴とするポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜。
【００１１】（３） 前記中空糸膜の内径が１５０μｍ
から２５０μｍ、膜厚が３５μｍから５５μｍであるこ
とを特徴とする（１）または（２）に記載のポリスルホ
ン製人工腎臓用中空糸膜。
から２５０μｍ、膜厚が３５μｍから５５μｍであるこ
とを特徴とする（１）または（２）に記載のポリスルホ
ン製人工腎臓用中空糸膜。
【００１２】（４） ポリスルホンが少なくとも１５ｗ
ｔ％、ポリビニルピロリドンが少なくとも３ｗｔ％およ
びジメチルアセトアミドからなる紡糸溶液１００重量部
に対して、水を０．５重量部から１．１重量部含有する
紡糸原液、および、水分量４５ｗｔ％から６５ｗｔ％の
ジメチルアセトアミド水溶液からなる中空部形成液を、
２重管状ノズルから吐出し、１℃から８℃の水性凝固浴
へ導入して乾湿式紡糸法により紡糸することを特徴とす
るポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜の製造方法。
ｔ％、ポリビニルピロリドンが少なくとも３ｗｔ％およ
びジメチルアセトアミドからなる紡糸溶液１００重量部
に対して、水を０．５重量部から１．１重量部含有する
紡糸原液、および、水分量４５ｗｔ％から６５ｗｔ％の
ジメチルアセトアミド水溶液からなる中空部形成液を、
２重管状ノズルから吐出し、１℃から８℃の水性凝固浴
へ導入して乾湿式紡糸法により紡糸することを特徴とす
るポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜の製造方法。
【００１３】（５） 上記紡糸原液においてポリスルホ
ンが１５ｗｔ％から１８ｗｔ％、ポリビニルピロリドン
が３ｗｔ％から５ｗｔ％、ジメチルアセトアミドが７７
ｗｔ％から８２ｗｔ％であることを特徴とする（４）に
記載のポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜の製造方法。
ンが１５ｗｔ％から１８ｗｔ％、ポリビニルピロリドン
が３ｗｔ％から５ｗｔ％、ジメチルアセトアミドが７７
ｗｔ％から８２ｗｔ％であることを特徴とする（４）に
記載のポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明における中空糸膜は、人工
腎臓に用いるものであるので生体の有効成分であるアル
ブミンの損失の少ないものである。具体的には抗凝固さ
れた牛血液（ヘマトクリット３０％、血漿総タンパク質
濃度６．５ｇ／ｄｌ）を用い、血液流速Ｑｂ＝２００ｍ
ｌ／ｍｉｎ、濾過流速Ｑｆ＝１０ｍｌ／ｍｉｎで１時間
血液濾過を行ったときのアルブミンの篩係数が０．０２
から０．００２、好ましくは０．０１５から０．００５
である。篩係数が上限値よりも大きい場合は、血液中の
栄養素としてのアルブミンの機能が低下し、患者の負担
となり、下限値よりも小さい場合は、中高分子量の物質
除去が不足する。
腎臓に用いるものであるので生体の有効成分であるアル
ブミンの損失の少ないものである。具体的には抗凝固さ
れた牛血液（ヘマトクリット３０％、血漿総タンパク質
濃度６．５ｇ／ｄｌ）を用い、血液流速Ｑｂ＝２００ｍ
ｌ／ｍｉｎ、濾過流速Ｑｆ＝１０ｍｌ／ｍｉｎで１時間
血液濾過を行ったときのアルブミンの篩係数が０．０２
から０．００２、好ましくは０．０１５から０．００５
である。篩係数が上限値よりも大きい場合は、血液中の
栄養素としてのアルブミンの機能が低下し、患者の負担
となり、下限値よりも小さい場合は、中高分子量の物質
除去が不足する。
【００１５】また、β２ミクログロブリン（β２ＭＧ）
の篩係数は、０．５から１．０、好ましくは０．８から
１．０である。尚、測定にはラテックス凝集免疫法を用
いる。測定方法は、抗凝固された牛血液（ヘマトクリッ
ト３０％、血漿総タンパク質濃度６．５ｇ／ｄｌ）にヒ
トβ２ＭＧを濃度１２００μｇ／ｌとなるように添加
し、血液流速Ｑｂ＝２００ｍｌ／ｍｉｎ、濾過流速Ｑｆ
＝１０ｍｌ／ｍｉｎで１時間血液濾過を行い、人工腎臓
の入口側血液、出口側血液および濾液を採取して測定す
る。
の篩係数は、０．５から１．０、好ましくは０．８から
１．０である。尚、測定にはラテックス凝集免疫法を用
いる。測定方法は、抗凝固された牛血液（ヘマトクリッ
ト３０％、血漿総タンパク質濃度６．５ｇ／ｄｌ）にヒ
トβ２ＭＧを濃度１２００μｇ／ｌとなるように添加
し、血液流速Ｑｂ＝２００ｍｌ／ｍｉｎ、濾過流速Ｑｆ
＝１０ｍｌ／ｍｉｎで１時間血液濾過を行い、人工腎臓
の入口側血液、出口側血液および濾液を採取して測定す
る。
【００１６】ポリスルホンは、具体的には下記の繰り返
し単位を有する重合体に代表される。
し単位を有する重合体に代表される。
【００１７】
【数１】
【００１８】数平均分子量は１５，０００から３０，０
００が好ましく、１８，０００から、２３，０００がよ
り好ましい。また、本発明の中空糸膜は、孔形成剤とし
て紡糸原液に含有するポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）
が中空糸膜に一部残存している。中空糸膜に残存する該
ＰＶＰはＰＳに対して、好ましくは１ｗｔ％から５ｗｔ
％である。より好ましくは２ｗｔ％から４ｗｔ％であ
る。
００が好ましく、１８，０００から、２３，０００がよ
り好ましい。また、本発明の中空糸膜は、孔形成剤とし
て紡糸原液に含有するポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）
が中空糸膜に一部残存している。中空糸膜に残存する該
ＰＶＰはＰＳに対して、好ましくは１ｗｔ％から５ｗｔ
％である。より好ましくは２ｗｔ％から４ｗｔ％であ
る。
【００１９】また、本発明の中空糸膜の膜壁の構造は、
物質の分離透過特性を担う緻密層と機械特性を担う多孔
層を有する。本発明の中空糸膜の緻密層は中空糸膜内面
に形成される。該多孔層は、機械的に流体圧力に耐えら
れるが、物質の透過抵抗には殆んど影響しないものであ
る。該多孔層は中空糸内面の緻密層から中空糸膜の外面
方向に向かって徐々に大きな孔となり、中空糸膜断面の
内面から外面に向かう途中から、外面に向かって徐々に
小さくなる孔を有する。すなわち、中空糸膜断面におい
て、内面から外面へ向かう途中に最大孔径を有する。
物質の分離透過特性を担う緻密層と機械特性を担う多孔
層を有する。本発明の中空糸膜の緻密層は中空糸膜内面
に形成される。該多孔層は、機械的に流体圧力に耐えら
れるが、物質の透過抵抗には殆んど影響しないものであ
る。該多孔層は中空糸内面の緻密層から中空糸膜の外面
方向に向かって徐々に大きな孔となり、中空糸膜断面の
内面から外面に向かう途中から、外面に向かって徐々に
小さくなる孔を有する。すなわち、中空糸膜断面におい
て、内面から外面へ向かう途中に最大孔径を有する。
【００２０】中空糸膜の膜厚は、一般に物質の透過性か
らみれば薄いのが望ましいが、本発明に係わる人工腎臓
用中空糸膜は、本発明の有する破断強度と破断伸度を生
かして、実際の作業性を向上させるために、３０μｍか
ら５５μｍであり、好ましくは３５μｍから５０μｍで
ある。膜厚が３０μｍ以下では十分な強度が得られず、
５５μｍ以上では透析効率が低下するという問題点が生
じる。
らみれば薄いのが望ましいが、本発明に係わる人工腎臓
用中空糸膜は、本発明の有する破断強度と破断伸度を生
かして、実際の作業性を向上させるために、３０μｍか
ら５５μｍであり、好ましくは３５μｍから５０μｍで
ある。膜厚が３０μｍ以下では十分な強度が得られず、
５５μｍ以上では透析効率が低下するという問題点が生
じる。
【００２１】また、本発明の中空糸膜の内径は１５０〜
２５０μｍ、更には１８０〜２２０μｍが好ましい。内
径が１５０μｍ以下では中空糸膜の曲折等により血液流
露が狭小化する可能性高くなり、中空糸膜の閉塞を招
く。また内径が２５０μｍ以上であると血液流路容量に
比べ血液と接触する膜面積の比が小さくなり、透析や濾
過の効率が低下する。
２５０μｍ、更には１８０〜２２０μｍが好ましい。内
径が１５０μｍ以下では中空糸膜の曲折等により血液流
露が狭小化する可能性高くなり、中空糸膜の閉塞を招
く。また内径が２５０μｍ以上であると血液流路容量に
比べ血液と接触する膜面積の比が小さくなり、透析や濾
過の効率が低下する。
【００２２】本発明の中空糸膜の破断強度は、中空糸膜
１本あたり２０ｇ以上であり、好ましくは２０ｇ以上３
０ｇ以下である。２０ｇ未満では、良好な作業性は得ら
れず、また、あまりに高すぎる場合、中空糸膜全体が緻
密になりすぎている可能性があり、３０ｇ以下が好まし
い。また、同様の理由により、本発明の中空糸膜の破断
強度は、中空糸膜の内径と外径から求めた中空糸膜断面
積に換算し、４７０ｇｆ／ｍｍ２以上である。好ましく
は４７０ｇｆ／ｍｍ２から７１０ｇｆ／ｍｍ２である。
破断伸度は３０％以上である。好ましくは３５％以上、
より好ましくは４０％以上である。破断伸度が３０％未
満の場合、組立作業あるいは組立後の滅菌、運搬等によ
って膜に加えられる物理的衝撃、温度変化による中空糸
膜の破損の可能性が高くなる。破断強度および破断伸度
は、中空糸膜１本を測定長さ５０ｍｍ、引き張り速度５
０ｍｍ／ｍｉｎで測定する。
１本あたり２０ｇ以上であり、好ましくは２０ｇ以上３
０ｇ以下である。２０ｇ未満では、良好な作業性は得ら
れず、また、あまりに高すぎる場合、中空糸膜全体が緻
密になりすぎている可能性があり、３０ｇ以下が好まし
い。また、同様の理由により、本発明の中空糸膜の破断
強度は、中空糸膜の内径と外径から求めた中空糸膜断面
積に換算し、４７０ｇｆ／ｍｍ２以上である。好ましく
は４７０ｇｆ／ｍｍ２から７１０ｇｆ／ｍｍ２である。
破断伸度は３０％以上である。好ましくは３５％以上、
より好ましくは４０％以上である。破断伸度が３０％未
満の場合、組立作業あるいは組立後の滅菌、運搬等によ
って膜に加えられる物理的衝撃、温度変化による中空糸
膜の破損の可能性が高くなる。破断強度および破断伸度
は、中空糸膜１本を測定長さ５０ｍｍ、引き張り速度５
０ｍｍ／ｍｉｎで測定する。
【００２３】本発明の上記中空糸膜の束を用いて組み立
てた透析器における透水速度（ＵＦＲ）は、８０ｍｌ／
ｈｒ・ｍｍＨｇ・ｍ２ 以上６００ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨ
ｇ・ｍ２以下であり、好ましくは１００ｍｌ／ｈｒ・ｍ
ｍＨｇ・ｍ２ 以上３００ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨｇ・ｍ２
であり、より好ましくは１３０ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨｇ・
ｍ２ 以上２００ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨｇ・ｍ２である。
下限値未満では、尿毒性の中高分子量領域の有害物質の
除去が不十分となり、上限値を越えると透析液側と血液
側の間の物質移動が必要以上に起こってしまう。尚、Ｕ
ＦＲの測定法は、透析医学会誌２９（８）、１２３１〜
１２４５頁、１９９６の「各種の血液浄化法の機能と適
応−血液浄化器の性能評価法と機能分類」に基づいて行
う。
てた透析器における透水速度（ＵＦＲ）は、８０ｍｌ／
ｈｒ・ｍｍＨｇ・ｍ２ 以上６００ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨ
ｇ・ｍ２以下であり、好ましくは１００ｍｌ／ｈｒ・ｍ
ｍＨｇ・ｍ２ 以上３００ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨｇ・ｍ２
であり、より好ましくは１３０ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨｇ・
ｍ２ 以上２００ｍｌ／ｈｒ・ｍｍＨｇ・ｍ２である。
下限値未満では、尿毒性の中高分子量領域の有害物質の
除去が不十分となり、上限値を越えると透析液側と血液
側の間の物質移動が必要以上に起こってしまう。尚、Ｕ
ＦＲの測定法は、透析医学会誌２９（８）、１２３１〜
１２４５頁、１９９６の「各種の血液浄化法の機能と適
応−血液浄化器の性能評価法と機能分類」に基づいて行
う。
【００２４】本発明の中空糸膜の製造方法は、ポリスル
ホンが少なくとも１５ｗｔ％、ポリビニルピロリドンが
少なくとも３ｗｔ％およびジメチルアセトアミドからな
る紡糸溶液１００重量部に対して、水を０．５重量部か
ら１．１重量部の割合で含有する紡糸原液、および、水
分量４５ｗｔ％から６５ｗｔ％のジメチルアセトアミド
水溶液からなる中空部形成液を、２重管状ノズルから吐
出し、乾湿式紡糸法により紡糸する。上記紡糸溶液にお
いて好ましくは、ポリスルホンが１５ｗｔ％から１８ｗ
ｔ％、ポリビニルピロリドンが３ｗｔ％から５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミドが７７ｗｔ％から８２ｗｔ％であ
る。
ホンが少なくとも１５ｗｔ％、ポリビニルピロリドンが
少なくとも３ｗｔ％およびジメチルアセトアミドからな
る紡糸溶液１００重量部に対して、水を０．５重量部か
ら１．１重量部の割合で含有する紡糸原液、および、水
分量４５ｗｔ％から６５ｗｔ％のジメチルアセトアミド
水溶液からなる中空部形成液を、２重管状ノズルから吐
出し、乾湿式紡糸法により紡糸する。上記紡糸溶液にお
いて好ましくは、ポリスルホンが１５ｗｔ％から１８ｗ
ｔ％、ポリビニルピロリドンが３ｗｔ％から５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミドが７７ｗｔ％から８２ｗｔ％であ
る。
【００２５】本発明の紡糸原液の水分量は、上記紡糸溶
液１００重量部に対して０．５重量部から１．１重量部
である。ポリビニルピロリドンは吸水性が高く、保存中
は環境により一定の水分を含んでいる。従って、本発明
の中空糸膜の製造方法においては、使用するポリビニル
ピロリドンの状態を厳密に制御することにより、紡糸原
液中の水分量を、最終的に０．５重量部から１．１重量
部の割合に調節するものである。理由は不明であるが、
本発明者らは、紡糸原液中の水分量をこの範囲に調節す
ることにより、破断強度および破断伸度がともに優れた
ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜を得ることができる
ことを解明した。紡糸原液中のさらに好ましい水分量は
０．８重量部から１．０５重量部である。紡糸原液中の
水分量が上限値を越えた場合、破断伸度が低下する。ま
た、下限値未満では、ポリビニルピロリドンの保管状態
を調節するための操作が煩雑となり、また、本発明の中
空部形成液の水分量が高いため、紡糸原液が凝固する
際、緻密層の孔径が小さくなりすぎるため、物質除去性
能が低下する。
液１００重量部に対して０．５重量部から１．１重量部
である。ポリビニルピロリドンは吸水性が高く、保存中
は環境により一定の水分を含んでいる。従って、本発明
の中空糸膜の製造方法においては、使用するポリビニル
ピロリドンの状態を厳密に制御することにより、紡糸原
液中の水分量を、最終的に０．５重量部から１．１重量
部の割合に調節するものである。理由は不明であるが、
本発明者らは、紡糸原液中の水分量をこの範囲に調節す
ることにより、破断強度および破断伸度がともに優れた
ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜を得ることができる
ことを解明した。紡糸原液中のさらに好ましい水分量は
０．８重量部から１．０５重量部である。紡糸原液中の
水分量が上限値を越えた場合、破断伸度が低下する。ま
た、下限値未満では、ポリビニルピロリドンの保管状態
を調節するための操作が煩雑となり、また、本発明の中
空部形成液の水分量が高いため、紡糸原液が凝固する
際、緻密層の孔径が小さくなりすぎるため、物質除去性
能が低下する。
【００２６】また、本発明は中空部形成液に水分量４５
ｗｔ％から６５ｗｔ％のジメチルアセトアミド水溶液を
用いる。紡糸原液中の水分量と中空部形成液中の水分量
の組み合わせにより、破断強度および破断伸度がともに
優れた中空糸膜を提供することができる。
ｗｔ％から６５ｗｔ％のジメチルアセトアミド水溶液を
用いる。紡糸原液中の水分量と中空部形成液中の水分量
の組み合わせにより、破断強度および破断伸度がともに
優れた中空糸膜を提供することができる。
【００２７】本発明の中空糸膜の製造方法においては、
２重管状の吐出ノズルの外管から上記紡糸原液を、内管
から中空部形成液を同時に空中へ吐出し、水性凝固浴に
導入して凝固させる。その際、１℃から８℃の水性凝固
浴に中空糸膜を導入することが好ましい。さらに好まし
くは４℃から８℃である。
２重管状の吐出ノズルの外管から上記紡糸原液を、内管
から中空部形成液を同時に空中へ吐出し、水性凝固浴に
導入して凝固させる。その際、１℃から８℃の水性凝固
浴に中空糸膜を導入することが好ましい。さらに好まし
くは４℃から８℃である。
【００２８】
【実施例】以下本発明について実施例をあげて更に具体
的に説明する。
的に説明する。
【００２９】［実施例１］ポリスルホン（アモコ社製：
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水１．０重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、また、水を５０ｗｔ％含有するジメチルアセ
トアミド溶液を中空部形成液として調整した。２重管状
ノズルの外管（吐出空間の外径０．４５ｍｍ、内径０．
２６ｍｍ）より紡糸原液を、内管（吐出空間の外径０．
１６ｍｍ）より中空部形成液を同時に２５℃の空気中に
吐出したのち、５℃の水性（実質的に水のみ）凝固浴に
導入し凝固させた。さらに、３０℃から４５℃の温水で
洗浄し、枷に巻き取った。その後、中空糸膜の束を作製
し、乾燥した。得られた中空糸膜は、内径１９７μｍ、
膜厚４３μｍであった。
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水１．０重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、また、水を５０ｗｔ％含有するジメチルアセ
トアミド溶液を中空部形成液として調整した。２重管状
ノズルの外管（吐出空間の外径０．４５ｍｍ、内径０．
２６ｍｍ）より紡糸原液を、内管（吐出空間の外径０．
１６ｍｍ）より中空部形成液を同時に２５℃の空気中に
吐出したのち、５℃の水性（実質的に水のみ）凝固浴に
導入し凝固させた。さらに、３０℃から４５℃の温水で
洗浄し、枷に巻き取った。その後、中空糸膜の束を作製
し、乾燥した。得られた中空糸膜は、内径１９７μｍ、
膜厚４３μｍであった。
【００３０】［実施例２］ポリスルホン（アモコ社製：
ＵＤＥＬ Ｐ３５００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）４．０ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０ｗｔ％からなる紡糸溶液１０
０重量部、水１．０重量部の割合からなる紡糸原液を調
整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空糸膜
を得た。得られた中空糸膜は、内径２０４μｍ、膜厚４
５μｍであった。
ＵＤＥＬ Ｐ３５００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）４．０ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０ｗｔ％からなる紡糸溶液１０
０重量部、水１．０重量部の割合からなる紡糸原液を調
整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空糸膜
を得た。得られた中空糸膜は、内径２０４μｍ、膜厚４
５μｍであった。
【００３１】［比較例１］ポリスルホン（アモコ社製：
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水１．６重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空
糸膜を得た。得られた中空糸膜は、内径１９８μｍ、膜
厚４４μｍであった。
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水１．６重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空
糸膜を得た。得られた中空糸膜は、内径１９８μｍ、膜
厚４４μｍであった。
【００３２】［比較例２］ポリスルホン（アモコ社製：
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水２．０重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空
糸膜を得た。得られた中空糸膜は、内径２００μｍ、膜
厚４４μｍであった。
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水２．０重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空
糸膜を得た。得られた中空糸膜は、内径２００μｍ、膜
厚４４μｍであった。
【００３３】［実験例１］実施例１、２、および比較例
１、２で得られた中空糸膜の破断強度と破断伸度を、中
空糸膜１本で測定長さ５０ｍｍ、引き張り速度５０ｍｍ
／ｍｉｎの条件で測定し、各２０本の平均値を求めた。
結果を表１にまとめた。
１、２で得られた中空糸膜の破断強度と破断伸度を、中
空糸膜１本で測定長さ５０ｍｍ、引き張り速度５０ｍｍ
／ｍｉｎの条件で測定し、各２０本の平均値を求めた。
結果を表１にまとめた。
【００３４】
【表１】
【００３５】［比較例３］ポリスルホン（アモコ社製：
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水０．３重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空
糸膜を得た。得られた中空糸膜は、内径１９８μｍ、膜
厚４３μｍであった。
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水０．３重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、その他の条件は、実施例１と同様にして中空
糸膜を得た。得られた中空糸膜は、内径１９８μｍ、膜
厚４３μｍであった。
【００３６】［比較例４］ポリスルホン（アモコ社製：
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水１．０重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、また、水を３５ｗｔ％含有するジメチルアセ
トアミド溶液を中空部形成液としその他の条件は、実施
例１と同様にして中空糸膜を得た。得られた中空糸膜
は、内径１９９μｍ、膜厚４５μｍであった。
ＵＤＥＬ Ｐ１７００）１６ｗｔ％、ポリビニルピロリ
ドン（ＢＡＳＦ社製：コリドン９０Ｆ）３．５ｗｔ％、
ジメチルアセトアミド８０．５ｗｔ％からなる紡糸溶液
１００重量部、水１．０重量部の割合からなる紡糸原液
を調整し、また、水を３５ｗｔ％含有するジメチルアセ
トアミド溶液を中空部形成液としその他の条件は、実施
例１と同様にして中空糸膜を得た。得られた中空糸膜
は、内径１９９μｍ、膜厚４５μｍであった。
【００３７】［実験例２］実施例１、２、および比較例
３、４で得られた中空糸膜を用いて、中空糸膜の内径を
基準とした有効膜面積３００ｃｍ２のミニモジュールを
作製し、前記測定方法に従い牛血液のアルブミン篩係
数、およびβ２ミクログロブリンの篩係数を測定した。
結果を表２にまとめた。
３、４で得られた中空糸膜を用いて、中空糸膜の内径を
基準とした有効膜面積３００ｃｍ２のミニモジュールを
作製し、前記測定方法に従い牛血液のアルブミン篩係
数、およびβ２ミクログロブリンの篩係数を測定した。
結果を表２にまとめた。
【００３８】
【表２】
【００３９】
【発明の効果】本発明のポリスルホン製人工腎臓用中空
糸膜は、破断強度および判断伸度に優れ、本発明の中空
糸膜を用いて人工腎臓を組み立てた場合、作業性に優
れ、また、アルブミンの損失が少なく、β２ミクログロ
ブリンをはじめとする中高分子量の除去物質の高い除去
性能を有するという効果を奏するものである。
糸膜は、破断強度および判断伸度に優れ、本発明の中空
糸膜を用いて人工腎臓を組み立てた場合、作業性に優
れ、また、アルブミンの損失が少なく、β２ミクログロ
ブリンをはじめとする中高分子量の除去物質の高い除去
性能を有するという効果を奏するものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C077 AA05 BB01 KK12 KK13 KK25 LL05 LL22 NN05 NN18 PP15 PP18 4D006 GA13 MA01 MA25 MA31 MA33 MB02 MB06 MB16 MC40X MC62X MC88 NA04 NA10 NA17 NA18 PA05 PB09 PB52 PB59 PC47
Claims (5)
- 【請求項１】 ポリビニルピロリドンを含有するポリス
ルホン製人工腎臓用中空糸膜において、破断強度が２０
ｇｆ／本以上、破断伸度が３０％以上であることを特徴
とするポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜。 - 【請求項２】 ポリビニルピロリドンを含有するポリス
ルホン製人工腎臓用中空糸膜において、中空糸膜の内径
と外径から求めた中空糸膜断面積に換算し、４７０ｇｆ
／ｍｍ２以上、破断伸度が３０％以上であることを特徴
とするポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜。 - 【請求項３】 前記中空糸膜の内径が１５０μｍから２
５０μｍ、膜厚が３５μｍから５５μｍであることを特
徴とする請求項１または２に記載のポリスルホン製人工
腎臓用中空糸膜。 - 【請求項４】 ポリスルホンが少なくとも１５ｗｔ％、
ポリビニルピロリドンが少なくとも３ｗｔ％およびジメ
チルアセトアミドからなる紡糸溶液１００重量部に対し
て、水を０．５重量部から１．１重量部含有する紡糸原
液、および、水分量４５ｗｔ％から６５ｗｔ％のジメチ
ルアセトアミド水溶液からなる中空部形成液を、２重管
状ノズルから吐出し、１℃から８℃の水性凝固浴へ導入
して乾湿式紡糸法により紡糸することを特徴とするポリ
スルホン製人工腎臓用中空糸膜の製造方法。 - 【請求項５】 上記紡糸溶液においてポリスルホンが１
５ｗｔ％から１８ｗｔ％、ポリビニルピロリドンが３ｗ
ｔ％から５ｗｔ％、ジメチルアセトアミドが７７ｗｔ％
から８２ｗｔ％であることを特徴とする請求項４に記載
のポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150096A JP2000334281A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11150096A JP2000334281A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000334281A true JP2000334281A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=15489435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11150096A Pending JP2000334281A (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | ポリスルホン製人工腎臓用中空糸膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000334281A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227932A (ja) * | 2005-10-13 | 2010-10-14 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 多孔性多層中空糸膜及びその製造方法 |
| US9616393B2 (en) | 2007-12-06 | 2017-04-11 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | Porous hollow fiber membrane for treating blood |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP11150096A patent/JP2000334281A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010227932A (ja) * | 2005-10-13 | 2010-10-14 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 多孔性多層中空糸膜及びその製造方法 |
| US9616393B2 (en) | 2007-12-06 | 2017-04-11 | Asahi Kasei Medical Co., Ltd. | Porous hollow fiber membrane for treating blood |
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