JP6184464B2 - 繊維形成のための性能向上添加剤及びポリスルホン繊維 - Google Patents

繊維形成のための性能向上添加剤及びポリスルホン繊維 Download PDF

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Description

本発明は、透析膜繊維として有用となり得る中空繊維等の繊維、並びに該繊維を製造する方法及び材料に関する。
本願は、２０１１年２月４日に出願された米国仮特許出願第６１／４３９，３９６号の米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づく利益を主張するものであり、この出願の全体は引用することにより本明細書の一部をなすものとする。
既存の中空繊維は、中分子除去に関してのふるい分け曲線は満足のいくものではない。透析の際、***性毒素の分子量は広い範囲にわたって様々な値をとることがある。ほとんどの透析繊維は低レベルの分子量スペクトルの溶質しか除去することができない。これらの既存の透析製品がより大きな***性溶質を血液から除去することができないことによって透析患者の健康が損なわれるおそれがある。
加えて、現行のポリスルホン繊維は数種類のポリビニルピロリドンで作られているため、得られる繊維は数種類のポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を含有し得る。１又は複数の高分子量ＰＶＰを伴う１又は複数の低分子量ＰＶＰというように幾つかの分子量タイプが使用されることがある。これは、取り扱うことが複雑な調合物とされ、また製品性能のバラツキを引き起こすおそれがある。
したがって、中分子量及びより大きい分子量の溶質の除去をより良好にする透析膜に形成することができる繊維の必要性が存在している。さらに繊維調合物中のＰＶＰ含有量についての組成を単純化する必要性も存在している。
本発明の特徴は、中空繊維を作製するのに使用される１又は複数の従来成分に少なくとも部分的に取って代わることができる１又は複数の添加剤を提供することである。
本発明の更なる特徴は、中分子除去を改善させるためにシャープなふるい分け曲線を有するように中空繊維の形成を操作することである。
本発明の付加的な特徴は、血液等の患者の体液からより大きい***性溶質を少なくとも部分的に除去することができる中空繊維を提供することである。
本発明の更なる特徴は、紡糸材料（spin mass）中におけるＰＶＰ等のポリマーに完全に又は部分的に取って代わり、及び／又は添加剤として働くことができる１又は複数の種々の添加剤を提供することである。
本発明の付加的な特徴は、繊維特性を変えるように孔流体（bore fluid）及び／又は紡糸材料中に１又は複数の添加剤を供給することである。
本発明の付加的な特徴及び利点は、続く本明細書中に一部説明されて、本明細書から一部明らかになるか、又は本発明の実施によっても分かるであろう。本発明の目的及び他の利点は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において特に指摘される要素及び組合せによって認識されるとともに達せられるであろう。
これらの及び他の利点を実現するために、また本明細書中に具現化されかつ広く記載される本発明の目的に従って、本発明は、ポリスルホン系繊維等の繊維を紡糸する方法であって、ポリマー（例えばポリスルホン）と少なくとも１つの溶剤とを含有する紡糸材料を準備する工程と、孔流体を準備する工程と、紡糸材料と孔流体とを組み合わせる工程であって、ポリマー繊維（例えばポリスルホン系繊維）を形成する工程とを含み、紡糸材料及び／又は孔流体が少なくとも１つの添加剤を含有する、方法に関する。紡糸材料は、紡糸材料の重量で約１０ｗｔ％未満の低分子量（ＭＷ）ＰＶＰを有していてもよい。孔流体は、孔流体の重量で約１０ｗｔ％未満の低ＭＷ ＰＶＰを有していてもよい。低ＭＷ ＰＶＰは１００ｋＤａ未満の重量平均分子量又はＫ３６以下のＫ値を有するものとする。添加剤（複数の場合もある）は紡糸材料、孔流体又は両方に含まれていてもよい。
本発明は、ポリスルホン系繊維等の繊維を紡糸する方法であって、ポリマー（例えばポリスルホン）と少なくとも１つの溶剤とを含有する紡糸材料を準備する工程と、孔流体を準備する工程と、紡糸材料と孔流体とを組み合わせる工程であって、ポリマー繊維（例えばポリスルホン繊維）を形成する工程とを含み、紡糸材料及び／又は孔流体が少なくとも１つの添加剤を含有する、方法に関する。紡糸材料は、紡糸材料の重量で約１０ｗｔ％未満の高分子量及び／又は低分子量（ＭＷ）ＰＶＰを有していてもよい。孔流体は、孔流体の重量で約１０ｗｔ％未満の高ＭＷ及び／又は低ＭＷ ＰＶＰを有していてもよい。低ＭＷ ＰＶＰは１００ｋＤａ未満の重量平均分子量又はＫ３６以下のＫ値を有するものとする。高ＭＷ ＰＶＰは９００ｋＤａより大きい重量平均分子量又はＫ８０以上のＫ値を有するものとする。添加剤は紡糸材料、孔流体又は両方に含まれていてもよい。
また、本発明は、本発明の方法によって製造することができるポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）に関する。本発明のポリマー繊維は、約−５００ｍＶ〜約５００ｍＶのゼータ電位（すなわち流動電位）を有していてもよい。本発明のポリマー繊維は、膜１ｍ２当たり約１ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ〜約１０００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇの限外濾過定数（ＫＵＦ）を有していてもよい。本発明のポリマー繊維は、２０％未満のアルブミンふるい係数、及び／又はビタミンＢ１２約１ｍｌ／分〜ビタミンＢ１２約８００ｍｌ／分のビタミンＢ１２クリアランス率、及び／又はクレアチニン約１ｍｌ／分〜クレアチニン約８００ｍｌ／分のクレアチニンクリアランス率、及び／又はナトリウム約１ｍｌ／分〜ナトリウム約８００ｍｌ／分のナトリウムクリアランス率、及び／又はβ−２−ミクログロブリン約１ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約８００ｍｌ／分のβ−２−ミクログロブリンクリアランス率、及び／又はリゾチーム約１ｍｌ／分〜リゾチーム約８００ｍｌ／分の中分子（リゾチーム）クリアランス率を有していてもよい。これらのクリアランスは水溶液中のものである。クリアランスは流入量と同程度の大きさにすることができる。例えば、患者の最大（正常）血流量は、約４５０（２００）ｍｌ／分〜約５００ｍｌ／分とすることができる。例えば、本発明のポリマー繊維は、約２０％未満のアルブミンふるい係数、及び側方血流量（blood side flow rate）の１００％未満のクリアランス率を有していてもよい。本発明のポリマー繊維は、約１００μｍ〜約０．５ｍｍの外径、約１００μｍ〜０．５ｍｍ未満の内径、約０．００１μｍ〜約２５０μｍの壁厚、及び約１ｃｍ〜約１ｍの長さの繊維形状を有していてもよい。例えば、繊維は、４２０μｍの外径及び少なくとも１０ｃｍの長さを有していてもよい。本発明のポリマー繊維は、約０．１ＭＰａ〜１０ＭＰａの引張強度を有していてもよい。繊維はこれらの特性の１又は複数を有していてもよい。
さらに、本発明は、少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマー（例えば、ポリスルホンのようなスルホンポリマー）と、４０〜５５又は４５〜５５のＫ値、又はより狭い範囲若しくはこの範囲内の単一のＫ値を有する少なくとも１つの中重量ＰＶＰを含む少なくとも１つのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）とを有するポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）に関する。ポリアリールエーテルポリマー繊維は、低分子量ＰＶＰを少量有するか若しくは全く有していなくてもよく、及び／又は高分子量ＰＶＰを少量有するか若しくは全く有していなくてもよい。ポリアリールエーテルポリマー繊維は上記に特定され及び／又は本明細書中に述べた特性の１又は複数を有していてもよい。
加えて、本発明は、内部濾過又は血液透析装置内で生じる対流を活用する繊維の作製を提供する。内部濾過により中分子クリアランスを増大させることによって、高流量透析（ＨＦＤ）処置が血液透析（ＨＤＦ）に相当するものになり得る。内部濾過を活用するために、シャープなふるい分け曲線、すなわち約６５ｋＤａ以下の分子量の分子については高いふるい係数を有する一方で、約６５ｋＤａより大きい分子量を有するタンパク質、例えば６７０００Ｄａの分子量を有するアルブミンについては１％以下のふるい係数を維持する繊維を使用する。本発明は、１又は複数の添加剤を紡糸材料、孔流体又は両方に添加することによってこの目的及び他の目的を達成することができる。
上記の包括的記載及び下記の詳細な記載はともに例示的なものであり、説明的なものにすぎず、特許請求される本発明の更なる説明を与えることのみを意図するものであることが理解されよう。
本発明は、新規な高分子繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維等のポリアリールエーテルポリマー繊維）と、高分子繊維（例えば中空繊維）を形成する方法とに関する。高分子繊維は、繊維を含有する膜のような透析装置に有用となり得る。本発明は、繊維形成プロセス、紡糸材料調合物及び／又は孔流体において典型的には使用されない１又は複数の添加剤を利用することを伴い得る。添加剤は、有効量で存在する場合に、高分子繊維の特徴／特性に影響を及ぼす（又はそれを変える）、例えば、（「添加剤」を用いずに作った同様の高分子繊維と比較して）以下の特性：
ａ）透析装置内等の中分子除去を改善させるためにふるい分け曲線をシャープにすること、
ｂ）血液等の流体からより大きい***性溶質を除去すること、
ｃ）アルブミン漏出をあまり増大させることなく中分子除去を改善させること、
ｄ）紡糸材料中に存在するＰＶＰ（例えば、１又は複数のＰＶＰのＭＷクラス若しくはＭＷタイプ）又は類似の少数高分子成分に完全に又は部分的に取って代わること、及び製造された繊維にかかる同様又は類似の特性を依然として得ること、及び／又は、
ｅ）以下に述べる１又は複数の他の特徴／特性、
の１又は複数を実現させる機能を有していてもよい。
本発明の高分子繊維は膜に形成することができる。
高分子繊維がポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維等のポリアリールエーテルポリマー（複数の場合もある）繊維である場合に、本発明は特に有用である。本発明の目的で、「ポリスルホン系繊維」は、ポリスルホン繊維とみなすことができる。紡糸材料中に使用される溶剤がＤＭＡＣであるか又はこれを含有する場合に、本発明は特に有用となり得る。唯一のＰＶＰ（例えば、或る重量平均ＭＷを有する１つの均質なＰＶＰ、例えば中ＭＷ ＰＶＰ）が紡糸材料中に存在する場合に、本発明は特に有用であるが、選択肢として２タイプ以上のＰＶＰを使用してもよいことを理解されたい。繊維についてスポンジ構造を形成する場合に本発明は有用となり得る。
紡糸材料及び／又は孔流体中に使用される１又は複数の添加剤は、上述の条件ａ）〜条件ｅ）（条件の１又は複数）を満たすいずれの添加剤であってもよく、及び／又は添加剤は、紡糸材料及び／又は孔流体について以下の１又は複数であってもよい：
紡糸材料添加剤
二価塩（複数の場合もある）
窒素含有ポリマー（複数の場合もある）
低ＭＷ化合物（複数の場合もある）（例えば、約１００ｋＤａ、１０ｋＤａ、１ｋＤａ又は１００Ｄａ未満の重量平均ＭＷ）
親水性窒素含有ポリマー（複数の場合もある）
グリセリン（複数の場合もある）
界面活性剤（複数の場合もある）（例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ界面活性剤、ＰＬＵＲＯＮＩＣ １０８）
ポリエチレングリコール
エチレンオキシド／プロピレンブロックコポリマー（複数の場合もある）
孔流体添加剤
二価塩（複数の場合もある）
界面活性剤（複数の場合もある）（例えば、Ｐｌｕｒｏｎｉｃ界面活性剤、ＰＬＵＲＯＮＩＣ １０８、Ａｅｒｏｓｏｌ ＯＴ）
高分子電解質（複数の場合もある）又は電解質（例えばＧＡＦＱＵＡＴ４４０）
親水性ポリマー（複数の場合もある）
ＰＶＰ（複数の場合もある）（例えば、低ＭＷ、中ＭＷ及び／又は高ＭＷ）
ＰＥＩ。
より具体的な例としては、ビニルピロリドン／ビニルアセテートコポリマー（複数の場合もある）、ビニルカプロラクタム／ビニルピロリドン（正：vinylpyrrolidone）−ジメチルアミノ−プロピルメチルアクリルアミドターポリマー（複数の場合もある）、ポリエチレングリコールポリエステルコポリマー（複数の場合もある）、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム若しくはポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）、又は任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。紡糸材料添加剤について一覧に上述した低ＭＷ化合物は非ＰＶＰ化合物である。
添加剤の任意の組合せ又は混合物を使用してもよい。異なる添加剤（複数の場合もある）又は同じ添加剤（複数の場合もある）が紡糸材料及び孔流体中に存在していてもよい。
本発明で使用される添加剤は、従来のプロセスにおけるＰＶＰ成分の部分的又は完全な代替物として働くことができる。よって、本発明の添加剤は任意にＰＶＰ代替成分とみなすことができる。ＰＶＰ代替成分は、低ＭＷ ＰＶＰ代替成分、中ＭＷ ＰＶＰ代替成分及び／又は高ＭＷ ＰＶＰ代替成分、又はそれらの任意の組合せであってもよい。したがって、一例として、本発明はかかるプロセスにおいて低ＭＷ ＰＶＰ、中ＭＷ ＰＶＰ及び／又は高ＭＷ ＰＶＰ、又はそれらの任意の組合せを低減又は排除する機能を有する。
本明細書中で更に詳細に示す場合、本発明の添加剤（複数の場合もある）は、１又は複数のＰＶＰであってもよい。本発明では、主なＰＶＰ成分又は単独のＰＶＰ成分として中ＭＷ ＰＶＰで高分子繊維を作ることができることが見出された。言い換えれば、方法及び得られる繊維において、或る特定量のＰＶＰが使用されるか又は存在し、本発明における１つの選択肢として、主なＰＶＰ成分（例えば総ＰＶＰ含有量の５０ｗｔ％以上）が、Ｋ３７〜Ｋ７９又はＫ４０〜Ｋ７０又はＫ４５〜Ｋ６５又はＫ４５〜Ｋ５５のＫ値を有する１又は複数のＰＶＰ等の１又は複数の中ＭＷ ＰＶＰである。このＰＶＰ添加剤が他のＰＶＰ成分（低ＭＷ及び／又は高ＭＷ ＰＶＰ等）に部分的又は完全に取って代わることができ、かつ改善とは言わないまでも同程度の本明細書中に述べられるような１又は複数の特性を達成することができることが見出された。極めて少量、例えば、紡糸材料の重量ベースで４ｗｔ％以下、３．５ｗｔ％以下、３ｗｔ％以下、２．５ｗｔ％以下、２．０ｗｔ％以下、１．５ｗｔ％以下、例えば０．１ｗｔ％〜４ｗｔ％の水が紡糸材料中に存在する場合に、特にこれを実現することができる。本発明の目的では、Ｋ値はダルトンの代わりにＰＶＰをより良好に特性決定するものであると考えられることに留意されたい。
各成分の様々な量の例を以下に記載する。
紡糸材料に関して、本発明のための組成は、以下のようにすることができる：
ポリマー（例えば、ポリアリールエーテルポリマー、ポリスルホンのようなスルホンポリマー繊維） 約１０ｗｔ％〜約３０ｗｔ％又は他の量、
溶剤（例えば、ＤＭＡＣ等の有機溶剤） 約７０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％又は他の量、
本発明の添加剤（複数の場合もある）（ＰＶＰ以外） ０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％又は他の量、
水 ０ｗｔ％〜４ｗｔ％（例えば、０．０１ｗｔ％〜４ｗｔ％、０．１ｗｔ％〜３ｗｔ％、０．５ｗｔ％〜２．５ｗｔ％、又は他の量）、
ＰＶＰ（低ＭＷ） ０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％又は他の量、
ＰＶＰ（中ＭＷ） ０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％又は他の量、
ＰＶＰ（高ＭＷ） ０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％又は他の量、
［存在する総ＰＶＰは、約０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、例えば８ｗｔ％以上、又は１ｗｔ％〜８ｗｔ％、又は約４ｗｔ％〜約６ｗｔ％とすることができる］。重量パーセントは紡糸材料の重量ベースである。
ポリスルホン等のポリマーは、ＤＭＡＣ又は他の有機溶剤中に溶解させることができる。
孔流体について、本発明の孔流体は、水性溶剤若しくは有機溶剤、又はそれらの混合物とすることができる。例えば、孔流体は以下の成分であってもよく又はそれらを含有していてもよい：
水性溶剤（例えば水） ０ｗｔ％〜１００ｗｔ％又は約１０ｗｔ％〜約１００ｗｔ％、
有機溶剤（例えば、ＤＭＡＣ、ＮＭＰ、アルコール、非極性有機物） ０ｗｔ％〜１００ｗｔ％又は約１０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％、及び、
本発明の添加剤（複数の場合もある）（１又は複数のタイプのＰＶＰであってもよく又はそれらを含んでいてもよい） ０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％又は他の量。
例えば、孔流体は以下の成分を含有していてもよい：
水性溶剤（例えば水） 約３８ｗｔ％〜約５５ｗｔ％、
有機溶剤 約３６ｗｔ％〜約６２ｗｔ％、及び、
本発明の添加剤（複数の場合もある） ０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％。
紡糸材料に関する（特に指定のない限り）重量パーセントは紡糸材料の総重量パーセントベースであり、孔流体に関する重量パーセントは孔流体の総重量パーセントベースである。
紡糸材料及び／又は孔流体中に使用される添加剤（複数の場合もある）は、添加剤（複数の場合もある）を含有する紡糸材料の総重量又は孔流体の総重量ベースで、約０ｗｔ％〜１０ｗｔ％以上、例えば、０．００１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、２ｗｔ％〜１０ｗｔ％、０．００１ｗｔ％〜０．２５ｗｔ％、０．１ｗｔ％〜１ｗｔ％の量で存在し得る。
紡糸材料及び最終的には高分子繊維中に存在するポリマーは、１又は複数のポリアリールエーテルポリマー、例えばスルホンポリマーとすることができる。スルホンポリマーとしては、下記式Ｉのジフェニルスルホン基が挙げられる。
Figure 0006184464
本発明のプロセスによって生成されるスルホンポリマーは、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールスルホン、又はそれらの任意の組合せであってもよい。
ポリビスフェノールスルホンとも称されるポリスルホンは、下記式ＩＩの繰返し単位を有していてもよい。
Figure 0006184464
ポリエーテルスルホンは、下記式ＩＩＩの下記繰返し単位を有していてもよい。
Figure 0006184464
ポリスルホンは、例えば、式ＩＩ単独、式ＩＩＩ単独又は両方（すなわちそれらのコポリマー）の単位で構成されていてもよい。これらの式ＩＩ及び式ＩＩＩ中のフェニル基は独立して置換されていなくてもよく又は置換されていてもよい。置換されている場合、フェニル基は例えば、水素、Ｃ１〜Ｃ６アルキル又はＣ４〜Ｃ８シクロアルキルから独立して選択される１−４置換基を有していてもよい。本発明の１つの特定の実施形態の化合物において、ポリスルホンはフェニル基上に置換基を有しない。式ＩＩ若しくは式ＩＩＩの単位を含むホモポリマー又は両方の繰返し単位を含むコポリマーについて、ｎ、ｍ又は両方は、ポリアリールエーテル産物に関する上記の重量平均分子量のいずれかを有するポリマーをもたらすように選択され得る。これらのポリスルホンは別々に又は配合物として使用してもよい。
本発明によって提供することができる他のポリアリールスルホンポリマーは例えば、式Ｉ並びに下記式ＩＶ及び式Ｖの少なくとも１つの単位を含む：
Figure 0006184464
Figure 0006184464
 （ここで、単位Ｉ、単位ＩＶ及び／又は単位Ｖは、エーテルによる連結（−Ｏ−結合）によって互いに接続していてもよく、これらの式中のフェニル基は独立して置換されていなくてもよく又は既述の置換基で置換されていてもよい）。選択肢として、ポリアリールスルホンはフェニル基上に置換基を有しない。式Ｉ並びに式ＩＶ及び式Ｖの少なくとも１つの単位を含むポリマーはランダムに又は規則的に並べられていてもよい。
繊維形成における性能向上添加剤となり得る添加剤の存在を伴って高分子繊維を形成する方法の特定の例を以下に説明する。
ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）等の高分子繊維を紡糸する方法は、少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマー（例えば、ポリスルホンのようなスルホンポリマー（複数の場合もある））と、少なくとも１つの溶剤（例えば有機溶剤）とを含む紡糸材料を準備することと、少なくとも１つの溶剤（例えば、少なくとも１つの水性溶剤及び／又は少なくとも１つの有機溶剤）を含有する孔流体を準備することとを含み得る。本方法は、紡糸材料と孔流体とを組み合わせることであって、ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）等の高分子繊維を形成することを更に含む。
紡糸材料及び孔流体から中空繊維を直接作る方法は紡糸法を含む。紡糸法は例えば湿式紡糸法又は乾式紡糸法であってもよい。
中空繊維を湿式紡糸するには、例えば、ポリマー繊維形成物質を溶剤に事前溶解又は溶解させて、紡糸材料を含有し得る外側環状ダクトと、凝結溶液（孔流体）を同時に供給する中空コアとを備えるスピナレットの環状ダクトを通じて紡糸することができるキャスト溶液を準備し、該溶液を、繊維成分の凝結が起こる空隙分だけスピナレットから離した水性浴内にキャストする。溶剤の大部分は、溶解して、形成される繊維から洗い出すことができ、繊維は回収し、乾燥させ、所望の長さに切断することができる。湿式紡糸では、相反転によるポリマーの凝結の代わりに、空気又は不活性ガスの流れの中で溶剤を気化させることによって固化が達成される。
紡糸材料は、例えば、約２５℃又はおよそ室温で約５００ｃｐｓ〜１００００ｃｐｓ以上、より詳細には１０００ｃｐｓ〜２５００ｃｐｓ（センチポアズ）の粘度を有していてもよい。これらの粘度値は、Ｈａａｋｅ測定器等の標準的な回転式粘度測定装置を用いて測定することができる。キャスト溶液は、存在する場合にはそれを濾過することによって未溶解粒子を含まずに、その後、押出スピナレット又は湿式紡糸用スピナレットに供給することができる。
本発明の中空繊維を紡糸するのに使用され得る湿式紡糸用スピナレットは、例えば米国特許第３，６９１，０６８号、同第４，９０６，３７５号及び同第４，０５１，３００号（それらは全て引用することにより本明細書の一部をなすものとする）に示される任意の適切なタイプのものとすることができる。上記のキャスト溶液は、同心管を備える環状押出スピナレットにポンプ輸送することができる。例えば、オリフィス外径は約０．３ｍｍ〜０．５ｍｍをとることができ、内径は約０．２ｍｍ〜約０．４ｍｍ又は他の好適なサイズをとることができる。キャスト溶液を凝結溶液（孔流体）と同時にスピナレットに供給して、紡糸組成物を形成することができる。
スピナレット又はノズルは例えば、中空繊維の所望の外径に等しいか又はそれに近い直径を有する環状ダクトを備えていてもよい。スピナレット中空コアは典型的に、中空コアの外面と環状ダクトの内口径との間に供給されるキャスト溶液と同時に凝結溶液を供給するこのダクト内に貫通するように同軸で突出していてもよい。この点で、中空コアの外径は概して中空繊維の所望の内径、つまりその内腔径に等しいか又はこれに近いということができる。凝結溶液（孔流体）はこの中空コアを通じてポンプ輸送され得るため、凝結溶液はコアの先端から出て、押し出されたキャスト溶液（紡糸材料）からなる中空繊維構造物と接触する。凝結溶液は、キャスト溶液（ポリマー溶液）中で繊維構築ポリマーの凝結を開始させ得る。
スピナレット内でキャスト溶液に供給される凝結溶液の量又は比率は、例えば湿式紡糸用スピナレットの寸法、したがって完成した中空繊維の寸法に左右され得る。凝結する際、選択肢として、繊維の寸法は、凝結前かつ押出後の中空繊維構造物の寸法と異なるようには変化しない。この目的で、凝結溶液とポリマー溶液との使用される容量比は、例えば約１：０．５〜約１：５の範囲とすることができ、かかる容量比は、凝結溶液とキャスト溶液との流出速度が等しい場合に、中空繊維の面積比、すなわち高分子物質によって形成される環の面積と、繊維内腔径の面積との比率に等しい。押し出された構造物にスピナレットよりすぐ上流で凝結溶液を供給することができるため、押し出されているが未だ凝結されていない構造物の内径すなわち内腔径は概して、材料を押し出す環状スピナレットの寸法に相当する。
中空繊維膜又はキャピラリー膜は、湿式紡糸用スピナレットから出た後のポリマー溶液の外側方向に作用する凝結溶液によって形成することができる。凝結は概して、中空繊維に含まれる有機液体を溶出して最後に繊維構造を固定するすすぎ浴（rinsing bath）の表面まで中空繊維が達する前に終了させることができる。凝結が起こる場合、第１の工程は、繊維状構造の内面を凝固して、約６００００ダルトンより大きい分子のバリア形態の緻密な識別層を形成し得るためのものとすることができる。すなわち、アルブミンより小さいものが通過することができる。このバリアからの距離が増大すると、紡糸組成物に含まれる溶剤によって凝結溶液がより希釈されるため、凝結特性は外側方向に向かってそれ程強くなくなる。この結果、外側径方向に、径方向内膜の支持層として機能し得る粗大孔のスポンジ状構造を形成することができる。
凝結が起こる場合、使用される場合、親水性ポリマー（例えばＰＶＰ）の一部分（ポリアリールエーテルポリマー、例えば、ポリスルホンのようなスルホンポリマー）は紡糸組成物から溶出され得るが、一部が凝固された繊維内に残ることがある。第２のポリマー（例えば親水性ポリマー（複数の場合もある））の約５重量％〜約９５重量％を紡糸組成物から溶出して、使用される親水性ポリマーの約９５重量％（以上）〜約５重量％を紡糸組成物内に残してもよい。一例として、親水性ポリマー、例えばＰＶＰの大部分が繊維内に残留していてもよい。例えば、親水性ポリマーの５０ｗｔ％〜９９ｗｔ％、５１ｗｔ％〜９０ｗｔ％、６０ｗｔ％〜８０ｗｔ％が繊維内に残留していてもよい。孔の形成は、必ずしも溶出されなくても、繊維の内腔径に向かうＰＶＰの移動によっても起こり得る。
ドラフトは、環状スピナレットからの繊維状構造の流出速度が、凝結された繊維が引き抜かれる速度と異なる（通常これよりも大きい）ことを指す。ドラフトは、繊維の凝結中に環状スピナレットから出る繊維構造の伸長を起こすものであり、形成される孔をドラフト方向に伸長し、このため永久変形が起こり得る。ドラフトを伴って紡糸された繊維は、このようなスピナレットドラフトなしに生成された繊維の場合よりもはるかに遅いか又ははるかに速いとされる限外濾過速度を有し得る。紡糸組成物がスピナレットから出る速度と生成された繊維の引抜速度とを包括的に同じにして、紡糸ドラフトを防止すると、孔の変形又は繊維内腔径の収縮の発生、及び繊維壁の薄化の予想される発生を抑えることができる。選択肢として、凝結（precipitative）繊維のポンプ輸送速度はスピナレットからの延伸速度よりも遅いことがあり、この場合、繊維の直径を低減させる繊維の延伸が起こる。この延伸又は引抜（pulling）は繊維を形成するのに任意に使用してもよい。
更なる紡糸パラメータはすすぎ浴の表面とスピナレットとの間の距離である。なぜならば、このような距離が所定の下方運度速度、つまり、所定の押出速度における凝結時間を制御しているからである。この距離は、繊維の粘度、重量及び凝結速度に左右され得る。スピナレットと凝結浴との間の距離は、例えばわずか約１ｍの長さの距離で設定することができる。凝結後、凝固された繊維は、水を通常含有する浴内ですすいでもよく、この浴内で、溶解した有機成分を洗い出しかつ繊維の微孔性構造を固定するために、例えば約３分〜１０分以上中空繊維を保持する。その後、繊維を熱乾燥帯域に通してもよい。生成される中空繊維は、開口気孔を有する外側支持層に隣接する薄い径方向内側バリア層を内面に有していてもよい。例えば、親水性ポリマーが紡糸溶液中に含まれる場合、製造される内面繊維は、例えば約０．０００５μｍ〜約０．１μｍ又は他の値の孔径を有する高密度バリア層を含有していてもよい。この内側バリア層の外側に隣接して発泡体状の支持構造が存在し得る。
中空繊維はその交換特性を改善させるために嵩高加工されていてもよい。この後、このように生成された繊維は、従来の方法で、例えば、ボビン又はホイールに巻き取り、所望の長さに繊維を切断することにより取り扱うことができ、及び／又は従来どおり切断した繊維から透析装置を製造するのに使用することができる。紡糸材料は押出又はキャストしてシート形態にすることができる。本発明のリアクタ溶液を用いて膜フィルム又はシートをキャストするのに好適な方法及び機器としては、例えば米国特許第３，６９１，０６８号に記載されているもの等が挙げられる。紡糸材料はまた、連続コーティング若しくは不連続コーティング又はフィルムとして基体表面（例えば、織布又は不織布）上の適当な位置にコート又は固化させてもよい。
本発明の具体例として、少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマー（例えば、ポリスルホンのようなスルホンポリマー（複数の場合もある））と少なくとも１つの溶剤（例えば有機溶剤）とを含む紡糸材料を準備する工程と、少なくとも１つの水性溶剤及び少なくとも１つの有機溶剤等の少なくとも１つの溶剤を含有する孔流体を準備する工程と、紡糸材料と孔流体とを組み合わせる工程であって、ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）を形成する工程とを含む、ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）を紡糸する方法が提供される。この方法では、紡糸材料及び／又は孔流体が本発明の１又は複数の添加剤を含有する。紡糸材料は紡糸材料の重量で１０ｗｔ％未満の低ＭＷ ＰＶＰを有していてもよく、及び／又は紡糸材料中の総ＰＶＰ含有量は１０ｗｔ％未満の低ＭＷ ＰＶＰであり得る。孔流体は孔流体の重量で１０ｗｔ％未満の低ＭＷ ＰＶＰを有していてもよい。低ＭＷ ＰＶＰは、約１００ｋＤａ未満（又は、３６以下、例えば１〜３５、若しくは３０以下若しくは２５以下のＫ値）の重量平均分子量を有すると考えられ得る。紡糸材料（又は、紡糸材料中の総ＰＶＰ含有量）、孔流体又は両方は、約７．５ｗｔ％未満、約５ｗｔ％未満、約２．５ｗｔ％未満、約１ｗｔ％未満、０．２ｗｔ％未満、又は約０．００１ｗｔ％未満の低ＭＷ ＰＶＰを有していてもよい。これらの範囲の各々について下限は０．０００１ｗｔ％とすることができる。紡糸材料はジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）（及び／又は異なる溶剤）を含有していてもよく、及び／又は孔流体はＤＭＡＣ（及び／又は異なる溶剤）と水とを含有していてもよい。
紡糸材料を調製する際にＰＶＰを使用する場合、選択肢として、紡糸材料を調製する際に粉末形態のＰＶＰを添加することが好ましい。これは紡糸材料溶液のより良好な制御を可能にする。
本発明の紡糸材料は少量の水を含有することが好ましい。例えば、紡糸材料は（紡糸材料の重量ベースで）４ｗｔ％以下、例えば、０．００１ｗｔ％〜４ｗｔ％、０．０１ｗｔ％〜４ｗｔ％、０．１ｗｔ％〜４ｗｔ％、０．５ｗｔ％〜３．５ｗｔ％、０．７５ｗｔ％〜３ｗｔ％、０．９ｗｔ％〜１．７ｗｔ％等の水を含有していてもよい。
一旦形成された使用前の紡糸材料は透明で曇っていないことが好ましい。言い換えれば、紡糸材料溶液は透過性で不透明ではない。紡糸材料溶液は（水と異なる色であっても）水のように透明であることが好ましい。
一選択肢として、本明細書中に記載される１又は複数の添加剤を使用して、ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）等の高分子繊維を製造する方法は、唯一のタイプのＰＶＰを使用すること（低ＭＷ若しくは中ＭＷ若しくは高ＭＷ ＰＶＰを意味する、又は指定のＫ値又はＫ値範囲、例えば、Ｋ５０、又はＫ４５〜Ｋ５５若しくはＫ４０〜Ｋ５５を有する１つのＰＶＰを使用すること）により、及び／又は、低分子量及び／又は中分子量を使用することなく、可能となる。紡糸材料及び／又は孔流体中でＰＶＰ及び／又は高分子量ＰＶＰ、及び／又は唯一のタイプのＰＶＰを使用すること（例えば、低ＭＷ ＰＶＰのみを用いること、中ＭＷ ＰＶＰのみを用いること、又は高ＭＷ ＰＶＰのみを用いること）。本明細書中及び全体を通じた分子量についての言及は、重量平均分子量（ダルトン単位）についての言及である。とりわけポリスルホン繊維を生成する場合、ＰＶＰは紡糸材料中に使用される好ましい成分であり、非常に少量の或る特定のタイプのＰＶＰ、とりわけ種々のＭＷのＰＶＰの組合せの存在が、中空繊維について、とりわけ透析装置用の膜に使用される中空繊維について所望の特性を得る上で有用であると考えられている。ポリスルホン繊維等の高分子繊維を製造する方法に存在するＰＶＰの（タイプの）数を低減することができることが有益であると考えられ、及び／又は、高分子繊維を製造する方法に存在する或る特定のタイプのＰＶＰの量を低減すると同時に、例えば紡糸材料中で少量（例えば４ｗｔ％以下）の水を使用することができることが有益であると考えられる。本明細書中に記載される本発明の添加剤は、これらの利点の１又は複数をもたらすものであってもよい。
ＰＶＰはＫ値で特性決定することができる。様々なグレードのＰＶＰに割り当てられるＫ値は、平均分子量、重合度及び固有粘度の関数を表す。本明細書中で（本発明に関して）使用される場合、Ｋ値は、粘度測定値に由来するものであり、下記式によって算出される。
Figure 0006184464
上記のものはＫ値の決定に関してより正確なものと考えられるが、一部の文献では、"Kollidon: Polyvinylpyrrolidone for the PharmaceuticalIndustry"と題されるＢＡＳＦ技術情報文献の図１５にも図示される下記式を用いてポリビニルピロリドンの重量平均分子量をＫ値により決定してもよいと提示されている。式中、ＭＷは重量平均分子量であり、ＫはＫ値であり、ａはｅｘｐ（１．０５５４９５）である。
Figure 0006184464
高分子繊維を製造する方法においてＰＶＰの存在を制御及び／又は低減する性能の更に具体的な例を以下に示す。低ＭＷ ＰＶＰの例としては、ＰＶＰ Ｋ１２、ＰＶＰ Ｋ３０、若しくは１〜３６のＫ値（又はＫ値範囲）を有する任意のＰＶＰの少なくとも１つ、又は任意の組合せが挙げられるが、これらに限定されない。選択肢として、紡糸材料及び／又は孔流体は低ＭＷ ＰＶＰを含まない。選択肢として本発明では、紡糸材料及び／又は孔流体が、ＰＶＰの単一の重量平均ＭＷ種（重量平均種）（例えば、単一のＰＶＰ Ｋ値又は単一のＰＶＰ Ｋグレード）を含有していてもよい。選択肢として、紡糸材料及び／又は孔流体は中ＭＷ ＰＶＰを含有する。紡糸材料は、紡糸材料中に存在する総ＰＶＰの重量で２５ｗｔ％未満の中ＭＷ ＰＶＰ（例えば、０．００１ｗｔ％〜２４ｗｔ％、１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、１ｗｔ％〜５ｗｔ％、０．０１ｗｔ％〜３ｗｔ％、０．０１ｗｔ％〜１ｗｔ％）を含有していてもよい。孔流体は、孔流体の重量で２５ｗｔ％未満の中ＭＷ ＰＶＰ（例えば、０．００１ｗｔ％〜２４ｗｔ％、１ｗｔ％〜１０ｗｔ％、１ｗｔ％〜５ｗｔ％、０．０１ｗｔ％〜３ｗｔ％、０．０１ｗｔ％〜１ｗｔ％）を含有していてもよい。中ＭＷ ＰＶＰは、１００ｋＤａ〜９００ｋＤａ未満、例えば約１００ｋＤａ〜８５０ｋＤａ（又はＫ３７〜Ｋ７９のＫ値）の重量平均分子量を有していてもよい。選択肢として、紡糸材料（すなわち、ＰＶＰの総重量パーセントベースの紡糸材料中の総ＰＶＰ含有量）、孔流体又は両方は、紡糸材料の重量で（紡糸材料中に存在するＰＶＰの総重量パーセントベースで）及び／又は孔流体の重量で、約９０ｗｔ％未満、約７５ｗｔ％未満、約５０ｗｔ％未満、約２５ｗｔ％未満、約１５ｗｔ％未満、約７．５ｗｔ％未満、約５ｗｔ％未満、約２．５ｗｔ％未満、約１ｗｔ％未満、０．１ｗｔ％未満又は約０．００１ｗｔ％未満の中ＭＷ ＰＶＰを有していてもよい。これらの範囲について下限は０．０００１ｗｔ％とすることができる。中ＭＷ ＰＶＰは、Ｋ３７〜Ｋ７９、例えば、Ｋ４０〜Ｋ７５、Ｋ４５〜Ｋ７０、Ｋ４５〜Ｋ６５、Ｋ４５〜Ｋ６０、Ｋ４５〜Ｋ５５、又はこれらの範囲内の任意の個々のＫ値というＫ値又はＫ値範囲を有するＰＶＰであってもよく又はこれを含んでいてもよい。本発明ではＫ４５〜Ｋ５５のＫ値が特に有効である。選択肢として、紡糸材料及び／又は孔流体は高ＭＷ ＰＶＰを含有していてもよい。ここで、紡糸材料は（紡糸材料の総重量ベースで、又は紡糸材料中に存在するＰＶＰの総重量パーセントベースで）紡糸材料の重量で２５ｗｔ％未満の高ＭＷ ＰＶＰを含有し、及び／又は孔流体は、孔流体の重量で２５ｗｔ％未満の高ＭＷ ＰＶＰを含有し、高ＭＷ ＰＶＰは、９００ｋＤａ以上の重量平均分子量（又はＫ８０以上のＫ値）を有する。選択肢として、紡糸材料（紡糸材料の総重量ベースで、又は紡糸材料中に存在するＰＶＰの総重量パーセントベースで）、孔流体又は両方は、約９０ｗｔ％未満、約７５ｗｔ％未満、約５０ｗｔ％未満、約２５ｗｔ％未満、約１５ｗｔ％未満、約７．５ｗｔ％未満、約５ｗｔ％未満、約２．５ｗｔ％未満、約１ｗｔ％未満、０．１ｗｔ％未満、又は約０．００１ｗｔ％未満の高ＭＷ ＰＶＰを有する。これらの範囲について下限は０．０００１ｗｔ％とすることができる。高ＭＷ ＰＶＰは、Ｋ８０〜Ｋ１０５以上、例えば、Ｋ８０〜Ｋ９０、Ｋ８１〜Ｋ８８若しくはＫ８１〜Ｋ８６、又はこれらの範囲内の任意の個々のＫ値というＫ値又はＫ値範囲を有していてもよい。本例で使用される高ＭＷ ＰＶＰは約９０００００Ｄａの重量平均ＭＷを有するものとした。
一例として、紡糸材料調合物は、紡糸材料中の総ＰＶＰ含有量の重量で２５ｗｔ％未満の高分子量ＰＶＰを含有していてもよい。これらの量の更に具体的な例は、本段落のすぐ上に記載される範囲のものであってもよい。紡糸材料（紡糸材料の重量で又は総ＰＶＰ含有量の重量で）及び／又は孔流体は、約１０ｗｔ％未満の高分子量ＰＶＰ、例えば、０．００１ｗｔ％未満の高分子量ＰＶＰ又は０ｗｔ％の高分子量ＰＶＰを有していてもよい。選択肢として、紡糸材料はＰＶＰ成分に関して、中分子量ＰＶＰ、例えば、約５００００Ｄａ〜約３１００００Ｄａ、例えば約２０００００Ｄａ〜３０００００Ｄａ又は約２１５０００Ｄａ〜約２８５０００Ｄａ等の平均分子量を有するＰＶＰを幾らか又は排他的に含有していてもよい。中分子量ＰＶＰは、Ｋ３７〜Ｋ７９、例えば、Ｋ４０〜Ｋ７５、Ｋ４５〜Ｋ７０、Ｋ４５〜Ｋ６５、Ｋ４０〜Ｋ５５、Ｋ４５〜Ｋ６０、Ｋ４５〜Ｋ５５というＫ値、又はこれらの範囲内の任意の個々のＫ値を有するＰＶＰであってもよく、Ｋ４０、Ｋ４１、Ｋ４２、Ｋ４３、Ｋ４４、Ｋ４５、Ｋ４６、Ｋ４７、Ｋ４８、Ｋ４９、Ｋ５０、Ｋ５１、Ｋ５２、Ｋ５３、Ｋ５４及び／又はＫ５５のＰＶＰであってもよく又はこれを含んでいてもよい。中分子量ＰＶＰ（又は２タイプ以上の中ＭＷ ＰＶＰ）の使用は、高分子量ＰＶＰ成分に部分的に又は完全に取って代わっても、及び／又は低分子量ＰＶＰ成分に部分的に又は完全に取って代わっても、繊維に関してより優れているとは言わないまでも同程度の性能特性を実現することができ、本発明において、これは紡糸材料中の４ｗｔ％以下の含水量で実現することができることが分かった。ＰＶＰ成分は、（紡糸材料中の総ＰＶＰ含有量ベースで）孔流体及び／又は紡糸材料又は両方中に、１００ｗｔ％、１０ｗｔ％〜１００ｗｔ％、２０ｗｔ％〜１００ｗｔ％、３０ｗｔ％〜１００ｗｔ％、４０ｗｔ％〜１００ｗｔ％、５０ｗｔ％〜１００ｗｔ％、６０ｗｔ％〜１００ｗｔ％、７５ｗｔ％以上、８５ｗｔ％以上の全てのＰＶＰ含有成分を含む中分子量ＰＶＰであってもよい。特に指定のない限り、分子量についての言及は、本明細書を通じて重量平均分子量についての言及である。
また、本発明は、少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマーと、４０〜５５又は４５〜５５のＫ値を有する少なくとも１つの中重量ＰＶＰを含む少なくとも１つのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）とを含むポリアリールエーテルポリマー繊維に関する。ポリアリールエーテルポリマー繊維は、４７〜５３のＫ値を有する中分子量ＰＶＰを有していてもよい。中分子量ＰＶＰは、ポリアリールエーテルポリマー繊維の重量ベースで約０．１ｗｔ％〜１５ｗｔ％、例えば、ポリアリールエーテルポリマー繊維の重量ベースで約１ｗｔ％〜１０ｗｔ％又はポリアリールエーテルポリマー繊維の重量ベースで約３ｗｔ％〜８ｗｔ％の量で存在していてもよい。ポリアリールエーテルポリマー繊維はスルホンポリマー繊維であってもよい。ポリアリールエーテルポリマー繊維はポリスルホン繊維であってもよい。繊維中に存在するＰＶＰは、ポリアリールエーテルポリマー中に均一に又は不均一に分散又は分布されると考えられ得る。ＰＶＰは、ＰＶＰ濃度が繊維の外面領域上で大きくなるように分散又は分布されていてもよい（例えば、ＰＶＰの重量濃度は繊維の外面領域で１％から１００％へと大きくなり得る）。
ポリアリールエーテルポリマー繊維は、０ｗｔ％〜１５ｗｔ％、例えば、０ｗｔ％〜１０ｗｔ％、若しくは０ｗｔ％〜５ｗｔ％、０ｗｔ％〜０．３ｗｔ％、０ｗｔ％〜０．２ｗｔ％、０ｗｔ％〜０．１ｗｔ％、若しくは０ｗｔ％〜１ｗｔ％の、３６以下のＫ値又は３０以下のＫ値を有する少なくとも１つの低分子量ＰＶＰを更に含んでいてもよい。本発明のポリアリールエーテルポリマー繊維では、ＰＶＰが、３０以下といった３６以下のＫ値を有する０ｗｔ％の任意の低分子量ＰＶＰを更に含んでいてもよい。
本発明のポリアリールエーテルポリマー繊維は、０ｗｔ％〜１５ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰ、例えば、０ｗｔ％〜１０ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰ、又は０ｗｔ％〜０．３ｗｔ％、０ｗｔ％〜０．２ｗｔ％、０ｗｔ％〜０．１ｗｔ％、０ｗｔ％〜５ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰ、又は０ｗｔ％〜１ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰ、又は０ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する任意の高分子量ＰＶＰを更に含んでいてもよい。
本発明のポリアリールエーテルポリマー繊維は、４４以下、４２以下、４０以下、３９以下又は３０以下のＫ値（例えばＫ１〜Ｋ４０）を有するＰＶＰを含まないものであってもよい。
本発明のポリアリールエーテルポリマー繊維は、５６以上又は６０以上又は７０以上又は８０以上又は９０以上のＫ値（例えばＫ５６〜Ｋ１２０）を有するＰＶＰを含まないものであってもよい。
本発明のポリアリールエーテルポリマー繊維は、以下の特性の１又は複数を有し得る：
ａ）約−１００ｍＶ〜約１００ｍＶのゼータ（流動）電位、
ｂ）約１００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約１０００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２の限外濾過定数（ＫＵＦ）、
ｃ）約０．００１％〜約１％のアルブミンふるい係数、
ｄ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分における約１５０ｍｌ／分〜約２５０ｍｌ／分のビタミンＢ１２クリアランス率、
ｅ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのクレアチニン約５０ｍｌ／分〜クレアチニン約２９０ｍｌ／分のクレアチニンクリアランス率、
ｆ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのナトリウム約３０ｍｌ／分〜ナトリウム約３００ｍｌ／分のナトリウムクリアランス率、
ｇ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのβ−２−ミクログロブリン約１０ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約２５０ｍｌ／分のβ−２−ミクログロブリンクリアランス率、
ｈ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのリゾチーム約５０ｍｌ／分〜リゾチーム約２５０ｍｌ／分の中分子（リゾチーム）クリアランス率、
ｉ）１％〜１０％の吸水度。
選択肢として、特性ａ）〜特性ｉ）の全て、又は２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つ以上若しくは８つ以上が存在するものであってもよい。ポリアリールエーテルポリマー繊維は、約１００μｍ〜約０．５ｍｍの外径、約１００μｍ〜約０．５ｍｍの内径、約０．００１μｍ〜約２５０μｍの厚み及び約０．０１ｍ〜約１ｍの長さの繊維形状を有していてもよい。ポリアリールエーテルポリマー繊維は約０．１ＭＰａ〜約１０ＭＰａの引張強度を有していてもよい。上述の部分範囲等を含む、上記及び下記に記載される繊維及び性能特性が、本発明に記載される繊維のいずれにも存在し得ることを理解されたい。
本発明の別の特徴は、本発明の方法又は任意の他の好適な方法によって製造されるポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）である。製造されるポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、約−５００ｍＶ〜約５００ｍＶ、約−２５０ｍＶ〜約２５０ｍＶ、約−１００ｍＶ〜約１００ｍＶ、約−２５ｍＶ〜約２５ｍＶ、又は約−１０ｍＶ〜約１０ｍＶのゼータ（流動）電位を有していてもよい。繊維から形成される膜の透水度は、限外濾過係数（ＫＵＦ）を求めることによって評価することができる。ＫＵＦは、膜にかかるｍｍＨｇ圧勾配に従う、膜を介して移動する１時間当たりの流体のｍｌ数と規定される。生成される中空繊維膜は、例えば、約１ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約１０００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２以上、約１０ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約５０ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２、約２５ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約１０００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２、約３０ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約９００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２、約１００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約６００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２、若しくは約１５０ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約２５０ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２、約７５０ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２超、又は他の値の透水度（面積当たりのＫＵＦ）を有していてもよい。
本発明の中空繊維は、例えば、約１重量％〜約１０重量％、若しくは約２重量％〜約９重量％、若しくは約３重量％〜約８重量％、又は他の値の吸水度を有していてもよい。吸水度は以下の方法で確認することができる。水蒸気飽和空気を、室温（２５℃）において中空繊維を装着した乾燥状態の透析装置に通す。これに関して、空気は加圧下で水浴に導入し、水蒸気で飽和させた後、透析装置内に通す。定常状態に達し次第、吸水度を測定することが可能となる。
本発明のポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、様々なふるい／クリアランス特性を考慮して設計され得る。クリアランスデータは、例えばＤＩＮ５８，３５２に従って本発明の中空繊維について測定することができる。ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、約２０％未満、約０．００１％〜約１％、約０．０１％〜約０．７５％、約０．１％〜約０．５％、約０．０５％〜約１０％、又は０．５％超のアルブミンふるい係数を有していてもよい。例えば、患者の最大血流量は約４５０ｍｌ／分〜約５００ｍｌ／分とすることができる。ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、約２０％未満のアルブミンふるい係数、及び側方血流量の１００％未満のクリアランス率を有していてもよい。例えば約１．４ｍ２面積の透析装置となるポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、（例えば、Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分においてそれぞれ）ビタミンＢ１２約１ｍｌ／分〜ビタミンＢ１２約３００ｍｌ／分、ビタミンＢ１２約１０ｍｌ／分〜ビタミンＢ１２約３００ｍｌ／分、ビタミンＢ１２約１５０ｍｌ／分〜ビタミンＢ１２約２５０ｍｌ／分、又はビタミンＢ１２約７５ｍｌ／分〜ビタミンＢ１２約１５０ｍｌ／分のビタミンＢ１２クリアランス率を有していてもよい。ビタミンＢ１２クリアランス率はＱｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分において約２５０ｍｌ／分であってもよい。例えば約１．４ｍ２面積の透析装置へと組み上げられるポリスルホン系繊維は、リゾチーム約１ｍｌ／分〜リゾチーム約３００ｍｌ／分、リゾチーム約１０ｍｌ／分〜リゾチーム約３００ｍｌ／分、リゾチーム約５０ｍｌ／分〜リゾチーム約２５０ｍｌ／分、又はリゾチーム約７５ｍｌ／分〜リゾチーム約１５０ｍｌ／分の中分子（リゾチーム）クリアランス率を有していてもよい。リゾチームクリアランス率は約９２ｍｌ／分とすることができる。クリアランス率はいずれもＱｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分について述べられ得る。
例えば約１．４ｍ２面積の透析装置へと組み上げられるポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、クレアチニン約１ｍｌ／分〜クレアチニン約３００ｍｌ／分、クレアチニン約１０ｍｌ／分〜クレアチニン約３００ｍｌ／分、クレアチニン約５０ｍｌ／分〜クレアチニン約２９０ｍｌ／分、又はクレアチニン約７５ｍｌ／分〜クレアチニン約１５０ｍｌ／分のクレアチニンクリアランス率を有していてもよい。例えば約１．４ｍ２面積の透析装置へと組み上げられるポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、β−２−ミクログロブリン約１ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約３００ｍｌ／分、β−２−ミクログロブリン約１０ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約３００ｍｌ／分、β−２−ミクログロブリン約２０ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約２００ｍｌ／分、又はβ−２−ミクログロブリン約３０ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約１５０ｍｌ／分のβ−２−ミクログロブリンクリアランス率を有していてもよい。クリアランス率はいずれもＱｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分について述べられ得る。
ナトリウムクリアランスは、ＤＩＮ５８，３５２に従って、約２８０ｍｌ／分の血流量において、１．２５ｍ２の有効表面積を有する中空繊維のための水溶液により確認することができる。クリアランスは血流量又は流入量以下である。本発明の中空繊維のナトリウムクリアランスは、例えば、約２００〜約３００、若しくは約２５０〜約２７５、若しくは約２６０〜約２８０、若しくは約２６５〜約２７５、又は他の値をとることができる。ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、ナトリウム約１ｍｌ／分〜ナトリウム約３００ｍｌ／分、ナトリウム約１０ｍｌ／分〜ナトリウム約３００ｍｌ／分、ナトリウム約５０ｍｌ／分〜ナトリウム約２９０ｍｌ／分、又はナトリウム約７５ｍｌ／分〜ナトリウム約２９５ｍｌ／分のナトリウムクリアランス率を有していてもよい。クリアランス率はいずれもＱｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分について述べられ得る。例えば、ナトリウムクリアランス率は、Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でナトリウム約３０ｍｌ／分〜ナトリウム約３００ｍｌ／分であってもよい。
ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は任意の繊維形状を有していてもよい。例えば、繊維は、約１μｍ〜約１ｍｍ、約５μｍ〜約５００μｍ、約２５μｍ〜約２５０μｍ、約１５μｍ〜約１５０μｍ、又は約５０μｍ〜約１００μｍの外径を有していてもよい。例えば、外径は約４２０μｍとすることができる。内径は、約１０μｍ〜約１ｍｍ、約２５μｍ〜５００μｍ未満、約５０μｍ〜約２５０μｍ、約１５μｍ〜約１５０μｍ、又は約５０μｍ〜約１００μｍであってもよい。壁厚は、約０．００１μｍ〜２５０μｍ未満、約０．０１μｍ〜約１００μｍ、約０．１μｍ〜約５０μｍ、約１μｍ〜約２５μｍ、又は約１０μｍ〜約２０μｍであってもよい。繊維長は、約０．０１ｍ〜約１ｍ、例えば約２５ｃｍ〜約６０ｃｍであってもよい。ポリアリールエーテルポリマー繊維（例えば、ポリスルホン繊維のようなスルホンポリマー繊維）は、約０．１ＭＰａ〜約１０ＭＰａ、約０．１ＭＰａ〜約５ＭＰａ、約１ＭＰａ〜約５ＭＰａ、約２ＭＰａ〜約８ＭＰａ以上の引張強度を有していてもよい。代替的に、引張強度は、ｇ（力）単位で測定することができる。例えば、繊維は、約１ｇ（力）〜約５０ｇ（力）、約５ｇ（力）〜約４０ｇ（力）、約１０ｇ（力）〜約３０ｇ（力）、約２ｇ（力）未満、又は約５０ｇ（力）超のｇ（力）に耐えることができる。例えば、約１８ｇ（力）〜約３０ｇ（力）に耐える繊維は、約１５μｍ以上の壁厚、約２１５μｍの外径、及び約１８５μｍの内径を有し得る。内径は、約１７０μｍの外径を有する繊維について約１４０μｍ以上とすることができる。
本発明の繊維からなる膜は優れた分離境界を有していてもよい。ふるい係数は例えば、ビタミンＢ１２について１．０、イヌリンについて約０．９９、ミオグロビンについて約０．９〜約１．０、及びヒトアルブミンについて０．０１未満、又は他の値として測定することができる。中空繊維の外径は、例えば約０．１ｍｍ〜約０．４ｍｍに等しいものとすることができるのに対し、膜の厚みは約１０μｍ〜約１００μｍ又は約１５μｍ〜約５０μｍとすることができる。本発明により生成される中空繊維は、分離特性（例えばふるい係数）に関して天然の腎臓機能に少なくとも或る程度近似し得るものである。
膜は本発明の繊維で作ることができる。膜は例えばフラットシート又は中空繊維であってもよい。膜は例えば、透析膜、限外濾過膜又は精密濾過膜に使用することができる。透析膜は例えば血液透析膜であってもよい。精密濾過及び限外濾過を含む半透膜濾過は、タンパク質の精製において使用することができる。精密濾過は、一般に直径が約０．１μｍより大きい懸濁固体及びコロイドを除去する低圧膜濾過プロセスとして定義することができる。このようなプロセスは、細胞、マクロファージ及び細胞残屑等の粒子又は微生物を分離するのに使用することができる。限外濾過膜は、約５００ダルトン〜約１００００００ダルトンの範囲の分子量を有する巨大分子を保持することができるポアサイズを特徴とする。限外濾過は、場合によっては、最大約０．１μｍサイズ、例えば、約０．０１μｍ〜約０．１μｍの範囲の溶質を分離することができる低圧膜濾過プロセスである。限外濾過は、タンパク質を濃縮し、また溶液から細菌及びウイルスを除去するのに使用することができる。限外濾過は浄水等の精製処理にも使用することができる。透析膜は、生体適合材料を含有する限外濾過膜であってもよい。膜が中空繊維である場合、中空繊維は、微孔質であってもよく、また崩壊することなく約１００ｐｓｉ〜約２０００ｐｓｉ以上の印加圧力に耐えることができるものである。
血液透析等の透析に使用され得る本発明の中空繊維は、例えば、生体適合性、高い透水率、シャープな分離特徴、関係する圧力に耐えるのに十分な程度の機械的強度、及び優れた安定性を含む所望の特性の１又は複数を有することができる。
本発明は以下の態様／実施形態／特徴を任意の順序及び／又は任意の組合せで包含する：
１． 本発明は、ポリアリールエーテルポリマー繊維を紡糸する方法であって、
少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマーと少なくとも１つの有機溶剤とを含む紡糸材料を準備する工程と、
少なくとも１つの水性溶剤及び／又は少なくとも１つの有機溶剤を含む孔流体を準備する工程と、
前記紡糸材料と孔流体とを組み合わせる工程であって、前記ポリアリールエーテルポリマー繊維を形成する工程と、
を含み、
前記紡糸材料若しくは前記孔流体又は両方が少なくとも１つの添加剤を含み、
前記紡糸材料が該紡糸材料の重量で４ｗｔ％未満の低分子量（ＭＷ）ＰＶＰを含み、
前記孔流体が該孔流体の重量で１ｗｔ％未満の低ＭＷ ＰＶＰを含み、
前記低ＭＷ ＰＶＰが約１００ｋＤａ未満の重量平均分子量（又はＫ３６以下のＫ値）を有する、方法に関する。
２． 前記紡糸材料がジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）を含み、前記孔流体がＤＭＡＣと水とを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３． 前記少なくとも１つの添加剤が、前記紡糸材料中で、少なくとも１つの二価塩、高分子電解質、グリセリン、界面活性剤、ビニルピロリドン／ビニルアセテートコポリマー、ビニルカプロラクタム／ビニルピロリドン／ジメチルアミノ−プロピルメタクリルアミドターポリマー、ポリエチレングリコールポリエステルコポリマー若しくはポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）、又はそれらの任意の組合せを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４． 前記少なくとも１つの添加剤が前記孔流体中で少なくとも１つの高分子電解質を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
５． 前記紡糸材料が前記少なくとも１つの添加剤を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
６． 前記少なくとも１つの添加剤が、前記孔流体中で、少なくとも１つの二価塩、高分子電解質、グリセリン、界面活性剤、ビニルピロリドン／ビニルアセテートコポリマー、ビニルカプロラクタム／ビニルピロリドン／ジメチルアミノ−プロピルメタクリルアミドターポリマー、ポリエチレングリコールポリエステルコポリマー若しくはポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ）、又はそれらの任意の組合せを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
７． 前記孔流体が前記少なくとも１つの添加剤を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
８． 前記少なくとも１つの添加剤が少なくとも１つの二価塩を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
９． 前記低ＭＷ ＰＶＰがＫ３５以下のＫ値を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１０． 前記紡糸材料が低ＭＷ ＰＶＰを含まない、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１１． 前記紡糸材料も孔流体も低ＭＷ ＰＶＰを含まない、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１２． 前記紡糸材料がＰＶＰの単一の重量平均ＭＷ種を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１３． 前記紡糸材料が少なくとも１つの中ＭＷ ＰＶＰを含み、
前記紡糸材料が該紡糸材料の重量で２５ｗｔ％未満の中ＭＷ ＰＶＰを含み、
前記孔流体が該孔流体の重量で２５ｗｔ％未満の中ＭＷ ＰＶＰを含み、
前記中ＭＷ ＰＶＰが約１００ｋＤａ〜９００ｋＤａの重量平均分子量（又はＫ３７〜Ｋ７９のＫ値）を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１４． 前記中ＭＷ ＰＶＰが４０〜５３のＫ値を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１５． 前記紡糸材料の少なくとも１つが高ＭＷ ＰＶＰを含み、
前記紡糸材料が該紡糸材料の重量で２５ｗｔ％未満の高ＭＷ ＰＶＰを含み、
前記孔流体が該孔流体の重量で２５ｗｔ％未満の高ＭＷ ＰＶＰを含み、
前記高ＭＷ ＰＶＰが９００ｋＤａより大きい重量平均分子量（又はＫ８０以上のＫ値）を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１６． 前記高ＭＷ ＰＶＰが８０〜１００のＫ値を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１７． 前記少なくとも１つの添加剤が少なくとも１つの中ＭＷ ＰＶＰを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１８． 前記紡糸材料が０．１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の少なくとも１つの中ＭＷ ＰＶＰを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
１９． 前記孔流体が０ｗｔ％のＰＶＰを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２０． 前記紡糸材料及び前記孔流体が両方とも少なくとも１つの添加剤を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２１． 前記紡糸材料及び前記孔流体が同じ少なくとも１つの添加剤を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２２． 前記少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマーが少なくとも１つのポリスルホンである、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２３． 前記少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマーが少なくとも１つのスルホンポリマーである、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２４． 製造される前記繊維が約−１００ｍＶ〜約１００ｍＶのゼータ（流動）電位を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２５． 製造される前記繊維が約１００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約１０００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２の限外濾過定数（ＫＵＦ）を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２６． 製造される前記繊維が約０．００１％〜約１％のアルブミンふるい係数を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２７． 製造される前記繊維が、Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分において約１５０ｍｌ／分〜約２５０ｍｌ／分のビタミンＢ１２クリアランス率を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２８． 製造される前記繊維が、Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でクレアチニン約５０ｍｌ／分〜クレアチニン約２９０ｍｌ／分のクレアチニンクリアランス率を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
２９． 製造される前記繊維が、Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でナトリウム約３０ｍｌ／分〜ナトリウム約３００ｍｌ／分のナトリウムクリアランス率を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３０． 製造される前記繊維が、Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でβ−２−ミクログロブリン約５０ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約２５０ｍｌ／分のβ−２−ミクログロブリンクリアランス率を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３１． 製造される前記繊維が、Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でリゾチーム約５０ｍｌ／分〜リゾチーム約２５０ｍｌ／分の中分子（リゾチーム）クリアランス率を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３２． 製造される前記繊維が、約１００μｍ〜約０．５ｍｍの外径、約１００μｍ〜０．５ｍｍ未満の内径、約０．００１μｍ〜約２５０μｍの厚み及び約０．０１ｍ〜約１ｍの長さの繊維形状を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３３． 製造される前記繊維が約０．１ＭＰａ〜約１０ＭＰａの引張強度を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３４． 任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法によって製造されるポリスルホン系繊維等のポリマー繊維。
３５． 高分子繊維を形成する方法であって、孔流体と同時に紡糸材料をスピナレットに供給することと、高分子繊維をキャストすることとを含み、
前記紡糸材料が少なくとも１つのポリマーと少なくとも１つの有機溶剤とを含み、前記孔流体が少なくとも１つの水性溶剤及び／又は少なくとも１つの有機溶剤を含み、同様のプロセスで作られるものの添加剤が存在しない同様の高分子繊維と比較して、前記紡糸材料、孔流体又は両方が、以下の特性：
ａ）中分子除去を改善させるためにふるい分け曲線をシャープにすること、
ｂ）流体からより大きい***性溶質を除去すること、
ｃ）アルブミン漏出をあまり増大させることなく中分子除去を改善させること、並びに、
ｄ）紡糸材料中に存在するＰＶＰ（又はＰＶＰの特定のＭＷクラス）又は類似の少数高分子成分に完全に又は部分的に取って代わること、及び前記製造される繊維にかかる同様又は類似の特性を依然として得ること、
の少なくとも１つを実現するのに十分な量で少なくとも１つの添加剤を更に含む、方法。
３６． 前記ポリマーがポリアリールエーテルである、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３７． 前記ポリマーがポリスルホンであり、前記紡糸材料中の前記有機溶剤がジメチルアセトアミドである、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３８． 前記紡糸材料が紡糸材料の重量で０ｗｔ％の低分子量ＰＶＰを含み、前記添加剤が、前記紡糸材料中で少なくとも１つの中分子量ＰＶＰと前記紡糸材料中で４ｗｔ％以下の水とを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
３９． 前記少なくとも１つの添加剤が、前記紡糸材料中に存在する唯一のＰＶＰタイプである少なくとも１つの中分子量ＰＶＰと、前記紡糸材料中で４ｗｔ％以下の水とを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４０． 前記中分子量ＰＶＰが１０００００Ｄａ〜２１００００Ｄａの重量平均分子量を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４１． 前記中分子量ＰＶＰが１２５０００Ｄａ〜２０００００Ｄａの重量平均分子量を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４２． 前記中分子量ＰＶＰが、Ｋ４０〜Ｋ７５のＫ値又は範囲を有するＰＶＰを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４３． 前記紡糸材料が、０ｗｔ％の前記低分子量ＰＶＰと２５ｗｔ％未満の高分子量ＰＶＰとを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４４． 前記紡糸材料が、０ｗｔ％の前記低分子量ＰＶＰと１０ｗｔ％未満の高分子量ＰＶＰとを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４５． 前記紡糸材料が、０ｗｔ％の前記低分子量ＰＶＰと０ｗｔ％の高分子量ＰＶＰとを含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
４６． 少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマーと、４０〜５５のＫ値を有する少なくとも１つの中重量ＰＶＰを含む少なくとも１つのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）とを含む、ポリアリールエーテルポリマー繊維。
４７． 前記中重量ＰＶＰが４５〜５３のＫ値を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
４８． 前記中重量ＰＶＰが、前記ポリアリールエーテルポリマー繊維の重量ベースで約０．１ｗｔ％〜１５ｗｔ％の量で存在する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
４９． 前記中重量ＰＶＰが、前記ポリアリールエーテルポリマー繊維の重量ベースで約１ｗｔ％〜１０ｗｔ％の量で存在する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５０． 前記中重量ＰＶＰが、前記ポリアリールエーテルポリマー繊維の重量ベースで約３ｗｔ％〜８ｗｔ％の量で存在する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５１． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１５ｗｔ％の、３０以下のＫ値を有する少なくとも１つの低分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５２． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１０ｗｔ％の、３０以下のＫ値を有する少なくとも１つの低分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５３． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜５ｗｔ％の、３０以下のＫ値を有する少なくとも１つの低分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５４． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１ｗｔ％の、３０以下のＫ値を有する少なくとも１つの低分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５５． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％の、３０以下のＫ値を有する任意の低分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５６． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１５ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５７． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１０ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５８． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜５ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
５９． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６０． 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する任意の高分子量ＰＶＰを更に含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６１． 前記ＰＶＰが４０以下のＫ値を有するＰＶＰを含まない、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６２． 前記ＰＶＰが５６以上のＫ値を有するＰＶＰを含まない、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６３． 以下の特性：
ａ）約−１００ｍＶ〜約１００ｍＶのゼータ（流動）電位、
ｂ）約１００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約１０００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２の限外濾過定数（ＫＵＦ）、
ｃ）約０．００１％〜約１％のアルブミンふるい係数、
ｄ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分における約１５０ｍｌ／分〜約２５０ｍｌ／分のビタミンＢ１２クリアランス率、
ｅ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのクレアチニン約５０ｍｌ／分〜クレアチニン約２９０ｍｌ／分のクレアチニンクリアランス率、
ｆ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのナトリウム約３０ｍｌ／分〜ナトリウム約３００ｍｌ／分のナトリウムクリアランス率、
ｇ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのβ−２−ミクログロブリン約５０ｍｌ／分〜β−２−ミクログロブリン約２５０ｍｌ／分のβ−２−ミクログロブリンクリアランス率、
ｈ）Ｑｂ／Ｑｄ＝３００／５００ｍｌ／分でのリゾチーム約５０ｍｌ／分〜リゾチーム約２５０ｍｌ／分の中分子（リゾチーム）クリアランス率、
ｉ）１％〜１０％の吸水度、
の１又は複数を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６４． 特性ａ）〜特性ｉ）の各々を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６５． 前記特性の少なくとも２つを有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６６． 前記特性の少なくとも３つを有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６７． 前記特性の少なくとも４つを有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６８． 前記特性の少なくとも５つを有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
６９． 約１００μｍ〜約０．５ｍｍの外径、約１００μｍ〜約０．５ｍｍの内径、約０．００１μｍ〜約２５０μｍの厚み、及び約０．０１ｍ〜約１ｍの長さの繊維形状を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
７０． 約０．１ＭＰａ〜約１０ＭＰａの引張強度を有する、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
７１． スルホンポリマー繊維である、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
７２． ポリスルホン繊維である、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様のポリアリールエーテルポリマー繊維。
７３． 前記紡糸材料が該紡糸材料の重量ベースで４ｗｔ％以下の水を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
７４． 前記紡糸材料が該紡糸材料の重量ベースで約０．００１ｗｔ％〜３ｗｔ％の水を含む、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
７５． 前記紡糸材料の外観が透明である、任意の上記又は下記の実施形態／特徴／態様の方法。
本発明は文及び／又は段落に記載される上記及び／又は下記のこれらの様々な特徴又は実施形態の任意の組合せを包含し得る。本明細書に開示される特徴の任意の組合せが本発明の一部であるとみなされ、組み合わせることができる特徴に関しては何ら限定を意図しない。
以下の実施例は本発明を更に説明するものであり、当然のことながらその範囲を限定するものとは解釈されない。
実施例１
本発明に従って、本実施例により本発明の透析繊維の優れた性能を実証する。
透析装置に使用される膜の特性は、紡糸材料又は孔流体中における添加の観点から調査した。
以下の表１に記載されるように、紡糸材料又は孔流体中に１又は複数の添加剤を使用することの効果を判断するために様々な実験を行った。使用するポリスルホンは、約７５０００Ｄａ〜８６０００Ｄａの範囲のＭＷを有する、Solvay Specialty Polymerにより製造される市販品であるＰ−３５００とした。高ＭＷ ＰＶＰは、約８１〜８６のＫ値範囲を有するISP Chemicals製のポリビニルピロリドンとした。
ポリスルホンは、実施例の各々において、およそ同等の量すなわち７２０ｇで使用した。実施例の２つを除いた全てにおいて、高ＭＷ ＰＶＰは１８０ｇの量で存在させた。繊維１−５及び繊維１−６では、高ＭＷ ＰＶＰの代わりに、約４６〜約５５のＫ値を有するより低分子量のＰＶＰ添加剤を使用した。繊維１−５では、繊維１−５についての紡糸材料中に更に過剰な水を使用したのに対し、繊維１−６についての紡糸材料中に水は使用しなかった。これらの実施例の各々で、紡糸材料は全溶液ベースで約１．８ｗｔ％〜２．５ｗｔ％の水を有するものとした。
より詳細には、繊維１−１及び繊維１−２では、添加剤で孔流体を変更した。繊維１−１では、添加剤を塩、すなわち塩化カルシウムとしたのに対し、繊維１−２では、添加剤を界面活性剤、すなわちＰｌｕｒｏｎｉｃ Ｆ１０８界面活性剤とした。
繊維１−３では、添加剤、すなわち塩化カルシウムとした塩で紡糸材料を変更した。繊維１−４及び繊維１−７では、高分子電解質で孔流体を変更した。上述の繊維１−５及び繊維１−６では、約４６〜約５５のＫ値を有するより低分子量のＰＶＰを用いて紡糸材料を変更し、このＰＶＰを高ＭＷ ＰＶＰの代わりに使用した。繊維１−７では、高分子電解質を用いて孔流体を変更した。
事例の各々において、パイロットラインにおいて透析試験のために繊維を紡糸し、透析装置はｅビームによって滅菌した。
特性に関しては、標準的な試験手法、すなわちＤＩＮ ＥＮ１２８３に従って性能特性を測定した。限外濾過係数（Ｋｕｆ）は、血液の代わりに水溶液を用いて求めたところ、血流の１０％であった。
繊維１−１〜繊維１−６の各々において、紡糸材料は紡糸材料の重量で４ｗｔ％未満の低分子量ＰＶＰを有し、孔流体は孔流体の重量で１ｗｔ％未満の低分子量ＰＶＰを有するものとした。実際のところこれらの実施例において、紡糸材料及び孔流体は意図的な量の低分子量ＰＶＰを全く含有しないものとした。
実施例に示すように、ゼータ電位、アルブミンふるい係数（アルブミンＳＣ）、ビタミンＢ１２クリアランス率、ナトリウムクリアランス率及びクレアチニンクリアランス率に加えて、限外濾過係数（Ｋｕｆ）を求めた。
繊維１−１〜繊維１−７の各々について、表１に記載されるような様々な性能特性が許容されると考えられた。さらに、表１に示されるように、添加剤は、１又は複数の性能特性を変える能力を有するものであった。例えば繊維１−７に関して、孔流体中のＧａｆｑｕａｔ高分子電解質は、膜上の表面電荷を変化させる目的で有用となり得るゼータ電位を大きく変える能力を有していた。よって、実施例から、透析装置に使用される繊維の１又は複数の特性、とりわけ性能特性を変え、好ましくは改善させるために、１又は複数の添加剤を用いることによって、孔流体及び／又は紡糸材料を上手く変えることができることが裏付けられた。
表１は、本発明による種々の透析繊維の成分及び特性を示すものである。
表１：透析繊維の成分及び特性
Figure 0006184464
 ＊紡糸材料
ＮＡ＝入手不可
表１に見ることができるように、本発明の繊維は全て１又は複数の好適な性能特性をもたらすものであった。繊維１−５及び繊維１−６は、低ＭＷ ＰＶＰ及び高ＭＷ ＰＶＰを用いることなく中分子量ＰＶＰのみを用いて、許容可能な繊維を作ることができることを示した。中ＭＷ ＰＶＰは、他のＭＷクラスのＰＶＰの必要性を排除する能力を有し、また多数の利得を繊維及び繊維特性にもたらす添加剤として機能するものであった。
出願人らは、全ての引用文献の全内容を具体的に引用することにより本開示の一部としている。さらに、量、濃度又は他の値若しくはパラメータが範囲、好ましい範囲、又は好ましい上限値と好ましい下限値とのリストのいずれかとして与えられる場合、これは範囲が別々に開示されているかに関わらず、任意の範囲上限又は好ましい値と任意の範囲下限又は好ましい値との任意の対からなる全ての範囲を具体的に開示するものと理解される。数値の範囲が本明細書で言及されている場合、特に指定のない限り、範囲はその端点、並びに範囲内の全ての整数及び少数を含むことが意図される。本発明の範囲は、範囲を規定する場合に言及された特定の値に限定されることは意図されない。
本発明の他の実施形態は、本明細書の考察及び本明細書に開示される本発明の実施から当業者にとって明らかであろう。本明細書及び本実施例は単なる例示とみなされ、本発明の真の範囲及び趣旨は添付の特許請求の範囲及びその均等物により示されることが意図される。

Claims (5)

  1. ポリアリールエーテルポリマー繊維を含む透析膜であって、
    前記ポリアリールエーテルポリマー繊維が、
    少なくとも１つのポリアリールエーテルポリマーと、
    ４５〜５３のＫ値を有する少なくとも１つの中重量ＰＶＰであり、前記ポリアリールエーテルポリマー繊維の重量ベースで１ｗｔ％〜８ｗｔ％の量で存在する、少なくとも１つのポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）と
    を含み、
    約１００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２〜約６００ｍｌ／時間・ｍｍＨｇ・ｍ２の限外濾過定数（ＫＵＦ）を有し、かつ、約０．００１％〜約０．５％のアルブミンふるい係数を有する、
    透析膜。
  2. 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１５ｗｔ％の、３０以下のＫ値を有する少なくとも１つの低分子量ＰＶＰを更に含む、請求項１に記載の透析膜。
  3. 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％の、３０以下のＫ値を有する任意の低分子量ＰＶＰを更に含む、請求項１に記載の透析膜。
  4. 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％〜１５ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する少なくとも１つの高分子量ＰＶＰを更に含む、請求項１に記載の透析膜。
  5. 前記ＰＶＰが、０ｗｔ％の、８０以上のＫ値を有する任意の高分子量ＰＶＰを更に含む、請求項１に記載の透析膜。
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