JPH0722683B2 - 血液処理器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、選択透過性中空糸を用いた血液処理器の製造
方法に関するものである。更に詳細には、効率的な洗浄
工程を採用することによって、溶出物を低減させた優れ
た血液処理器が生産性よく安定に得られる改善された製
造方法に関する。

［従来技術］ 選択透過性中空糸を用いた流体分離器は、血液透析や、
海水から飲料水を得る等の逆浸透などにおいて従来より
実用的に使用されて来ている。

特に腎不全患者の血液を浄化するために、現在では中空
糸型血液透析器がよく使用されている。これは筐体の中
に透析膜、例えば、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、中空糸壁膜を介して透析によっ
て、血液中の老廃物を除去し電解質濃度を是正するとと
もに、中空糸内外に圧力差を与えて血液中の余剰水分を
除去するものである。また、血液中から血漿のみを分離
し、或いは、その血漿の中から特定成分を除去して自己
免疫疾患などを治療するために、中空糸型分離器が使用
されている。さらに、中空糸を介して一方側に血液を他
方側に空気等の酸素含有気体を流すことによって酸素を
選択的に透過させて血液中の酸素濃度を高めるための中
空糸型人工肺があげられる。

かかる中空糸型流体分離器は、その使用時において例え
ば血液が接触する部分で有害物質が溶出するものであっ
てはならず、特に高圧蒸気滅菌により滅菌操作が施され
る場合には溶出物が生じやすいことから、溶出しやすい
物質を除去するための洗浄工程が施されている。

しかしながら、この洗浄工程において溶出可能な物質の
残留量を所定値まで低下させるために比較的長時間を要
していた。またその際に使用する洗浄液の流量も一定値
に規制することが操作の安定性生産を高めるうえで必要
とされるが、その流量規制のために使用するオリフィス
やキャピラリー等の流路絞り手段の目詰りが生ずるため
に安定な洗浄操作が困難となる場合があった。

［発明の目的］ 本発明は、前述の如きこれまでの問題点を解決すること
を目的とするものであり、短縮された時間で安定した品
質の血液処理器を効率よく製造する方法を提供しようと
するものである。

［発明の構成］ 本発明者は、かかる目的で達成するために鋭意研究した
結果、特定の条件下で前もって予備洗浄を行なったうえ
で、本格的な洗浄を行なうことが非常に有効であること
を見い出し、本発明に到達したものである。

即ち本発明は、選択透過性中空糸膜の集束体を容器に充
填し、該集束体の両端部を樹脂により固化シールせしめ
て隔壁部を成形し、その端面を切断して該中空糸の両端
部を開口せしめることにより組みたてた後に洗浄するこ
とにより血液処理器を製造する方法において、該洗浄工
程として、まず該中空糸の中空部に流体を１〜5cm/秒以
上の平均流速で供給することによって主として該中空糸
膜の内側表面を予備洗浄した後、さらに本格的な洗浄を
行なうことを特徴とした血液処理器の製造方法を提供す
るものである。

以下本発明について更に詳細に説明する。即ち本発明に
おいて用いられる中空糸膜は、選択透過性を有するもの
であるが、その素材としては、セルロース類，セルロー
スエステル類，ポリアミド類，ポリオレフィン類，ポリ
スルホン類，ポリエーテルスルホン類，ポリカーボネー
ト類，ポリメチルメタアクリレート，ポリアクリロニト
リル，ポリビニルアルコール及びこれらの共重合体，他
の物との混合物などである。尚共重合体の具体例として
は、エチレン・ビニルアルコール共重合体があげられ
る。またこれらの素材は主に１種のみで用いられるが、
場合によっては２種以上を組み合わせても用いてもよ
い。

それらのなかでも、血液処理器用としては、セルロース
類，ポリエステル類，ポリスルホン類，ポリエーテルス
ルホン類，ポリアクリロニトリル，ポリメチルメタアク
リレート，エチレン・ビニルアルコール共重合体等が好
ましい。尚セルロースエステル類としては、セルロース
モノアセテート，セルロースジアセテート，セルロース
トリアセテート等のセルロースアセテート，セルロース
プロピオネート，セルロースブチレート，セルロースア
セテートブチレート，セルロースナイトレート等が挙げ
られる。中でも特に好ましいものとしてセルロースジア
セテート，セルローストリアセテート等のセルロースア
セテート及びセルロースがあげられる。

かかる素材の中でも、高圧蒸気滅菌を施した流体分離
器、殊に血液処理器を製造する際に用いるセルロース
類，ポリスルホン類，ポリエーテルスルホン類等の場合
に、特に本発明の効果が顕著に得られやすい。

また本発明の中空糸の形状については特に限定されるも
のではなく、例えば断面形状が実質上円であるものや、
外周に長手方向に延長されたフィン状突起部を有したも
のがあげられる。またその寸法についても特に限定され
ないが、例えば血液処理器の場合には、外径が100〜400
μ程度、膜厚が５〜50μ程度のものが実用上好ましい。

本発明に係わる中空糸を製造するには、溶融紡糸，湿式
紡糸，半乾半湿紡糸等のいずれの方法によってもよい。
例えば中空糸膜の紡糸原液（溶融物又は溶液）を常法に
従って紡糸口金の二重円環状スリットから気体又は紡糸
浴中に押出し、中空部には膜素材と実質的に反応せず、
またこれを溶かさない液体又は気体をみたして、中空を
保持させながら紡糸する。さらに具体的には例えば、セ
ルロースジアセテートにポリエチレングリコールなどの
可塑剤を加え、加熱により可塑化溶融して紡糸口金の二
重円環状スリットから空気中に押出し、中心部に窒素ガ
スを注入してから紡糸して中空糸となす。この中空糸か
ら可塑剤などを除去し要すればアルカリでケン化して、
血液処理用の中空糸膜を製造する。

また中空糸束の端部を固定するための隔壁用素材として
用いられる樹脂は、かかる流体分離器の隔壁に通常用い
られるいかなるものであってもよいが、例えば血液処理
器の場合には、ポリウレタン樹脂，シリコン樹脂等が実
用的であり、特にポリウレタン樹脂が安全性，価格の点
で有利である。

また本発明の流体分離器における容器の形状としては特
に限定されるものではないが、筒状のものが好ましく、
特にその断面形状として円のものが実用上有利である。
尚、その容器の成形方法はいかなるものであってもよい
が、例えば射出成型法やブロー成形法があげられる。ま
たその容器の素材としては、ポリカーボネート，ポリプ
ロピレン等があげられる。

本発明の製造方法は、かかる中空糸の集束体を容器に装
填し、その集束体の両端部を容器端部で樹脂により固化
シールさせて隔壁部を成形し、その端面を切断して該中
空糸の両端部を開口させることによって流体分離器を組
みたて後、洗浄工程として、まず大きな流速での予備洗
浄することを特徴としている。

即ちその予備洗浄は、中空糸の中空部に１〜5cm/秒以上
の大きな平均流速で液体を供給することによって中空糸
内部に液体を通過させて主に中空糸内面側を洗浄するも
のである。この予備洗浄における上記液体の平均流速が
1cm/秒未満の場合にその効果が得にくいので好ましくな
い。またこの平均流速が5cm/秒を超える場合には、流速
の増加分だけの洗浄効果が得にくく、また入口付近での
中空部内の圧力が大きくなりすぎて中空糸膜が破れるこ
とが多くなるので好ましくない。さらに平均流速のより
好ましい範囲として、4cm/秒なる上限があげられる。尚
この平均流速は、中空糸の入口に供給する液体の流量を
中空糸の中空部断面積で除した値を言うものである。

かかる予備洗浄に用いる液体の種類としては、その流体
分離器を構成する部材を溶解させることのないものであ
ればいかなるものであってもよく、例えば、水，低級ア
ルコール及びこれらの混合物があげられる。血液処理器
の場合には、安全性の点で水，エタノール及びその混合
物のいずれかが好ましく、特に水が好ましい。

また予備洗浄の温度としては常温またはそれ以上であっ
て、その液体の沸点以下の範囲が実用上好ましいが、例
えばエタノールやエタノール水溶液の場合には60℃以上
になるとエタノール蒸気が発生しやすく作業環境の問題
が生ずるので実際上好ましくない。

さらに予備洗浄に用いる液量としては、予備洗浄の効果
を安定的に得るうえで中空糸１本当り約0.1ml以上用い
ることが望ましい。またその液量の上限としては、中空
糸１本当り約0.5mlがあげられ、それ以上の液体を流し
てもそれに相当した洗浄効果が増加するわけでなく、液
体及び時間のロスとなるので好ましくない場合が多い。
即ち大きな流速下で行なうこの予備洗浄では、所定の予
備洗浄効果、例えば膜表面等に付着している異物の除去
効果等を呈するだけの通液を行なえばよく、それ以上の
量の通液は得られる洗浄効果に比較して液体及び時間の
ロスが大きく実用的ではない。尚、これらの液体はフィ
ルターを介して１部又は全量を循環再使用してもよく、
場合によっては超音波洗浄を併用してもよい。

本発明の流体分離器の製造方法は、かかる予備洗浄を行
なった後に、さらに本格的な洗浄工程を行なうことを特
徴としている。この本格的洗浄としては、40〜130℃の
温度範囲で水もしくは生理食塩水等の水溶液を用いて、
その中空糸の中空部側を洗浄することを用いるのが好ま
しい。

その具体的洗浄法として、例えば予備洗浄後、水を中空
糸の中空部に流通せしめた後、さらに中空糸間隙部にも
流通せしめた後排出する洗浄法があげられる。その際の
中空部への水の供給量としては、中空部内での平均流速
で表わして約0.5cm/秒以上、約2.5cm/秒以下程度の範囲
が実用的であるが、場合によってはその範囲外であって
もよい。

また本格的洗浄の他の具体的方法として、例えば予備洗
浄後の流体処理器内の液体をそのままで又は排出して、
水又は水溶液を充填して40〜130℃の温度範囲で加熱処
理した後新鮮な水又は水溶液で置換することを少なくと
も１回行なう方法があげらる。尚かかる加熱処理操作が
例えば110〜130℃の温度で行なう場合には、熱滅菌処理
操作を兼ねて行なうこともできる。

尚、これらの本格的洗浄において、超音波等の他の洗浄
法を併用してもよい。

本発明は流体分離器の１種である血液処理器の製造に関
するが、参考としてその他の流体分離器の具体的用途と
しては、透析，限外濾過，精密濾過，逆浸透，パーベー
パレーション等の液体分離、酸素富化，人工肺等の気体
分離が挙げられる。本発明の血液処理器の具体例として
は、人工腎臓、人工肝臓、血漿分離処理器があげられる
が、参考例として腹水処理器、人工肺等の体液処理器が
あげられる。血液処理器の場合の如く滅菌操作が必要な
流体分離器において、エチレンオキサイドガス滅菌のよ
うに滅菌剤の残留がなく安全性の点で優れた高圧蒸気滅
菌法により滅菌する際に、加熱滅菌操作時における中空
糸，隔壁部材等の構成部材からの溶出物が少なく安全性
に優れた分離器が容易に得られる。

本発明の方法について、さらに具体的に説明するために
実施例をあげるが、本発明はこれらの実施例により何ら
限定されるものではない。

実施例１〜3,比較例1,2 セルロースジアセテートをケン化して得たセルロース中
空糸膜（膜厚25μ，中空部径200μ）9000本をポリカー
ボネート製ケースに収め両端をポリウレタンにて接着
し、余分のポリウレタンを切断除去しウレタン接着面に
中空糸の開口端を露出せしめた後、ヘッダーを溶着して
血液透析器を作製し各種の流速にて蒸溜水１を中空部
に通じた後、回収し0.22μのミリポアメンブレンフィル
ターで濾過し濾滓量を計測した。また各々ついての中空
糸等におけるリーク発生の有無も調べた。得られた結果
を表１に示す。

［発明の効果］ 本発明の製造方法によれば、構成部材における溶出しう
る物質の含有量を低減させた優れた血液処理器が生産性
よく安定に得ることが容易である。特に洗浄工程の改善
が可能であり、時間の短縮あるいは洗浄液の流量規制の
安定化の点での改善が顕著である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】選択透過性中空糸膜の集束体を容器に充填
   し、該集束体の両端部を樹脂により固化シールせしめて
   隔壁部を成形し、その端面を切断して該中空糸の両端部
   を開口せしめることにより組みたてた後に洗浄すること
   により血液処理器を製造する方法において、該洗浄工程
   として、まず該中空糸の中空部に液体を１〜5cm/秒の平
   均流速で供給することによって主として該中空糸膜の内
   側表面を予備洗浄した後、さらに本格的な洗浄を行なう
   ことを特徴とした血液処理器の製造方法。
2. 【請求項２】該予備洗浄が、中空糸１本当り0.1〜0.5ml
   の割合で該液体を供給することからなるものである特許
   請求の範囲第１項記載の製造方法。
3. 【請求項３】該本格的洗浄が、40〜130℃の範囲にある
   水もしくは水溶液を用いて少なくとも該中空糸の中空部
   側を洗浄することを特徴とするものである特許請求の範
   囲第１項記載の製造方法。