WO2014126014A1 - 血液浄化カラム - Google Patents

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WO2014126014A1
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column
blood
filter
adsorbent
casing
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PCT/JP2014/052889
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藤枝洋暁
上野良之
田中和実
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東レ株式会社
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Priority to ES14751732T priority patent/ES2714832T3/es
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Definitions

  • the present invention relates to a column used for blood purification and the like, and relates to a blood purification column that is excellent in air bleeding and hardly causes blood coagulation in a circuit at the time of blood introduction.
  • a treatment method called apheresis therapy is known in which a patient's blood is once taken out of the body, pathogenic substances in the removed blood are removed by treatment such as adsorption and filtration, and then the blood is returned to the patient's body.
  • This apheresis therapy is used to treat drug addiction, food poisoning, familial hypercholesterolemia, autoimmune diseases such as ulcerative colitis, Crohn's disease, and rheumatoid arthritis, and is considered to cause these diseases. It is used to remove substances such as drugs, toxins, cholesterol, and inflammatory cells such as white blood cells and platelets from the patient's blood.
  • a primary membrane is used to separate plasma from blood, and this plasma is further passed through to the secondary membrane, and DFPP (Double Filtration Plasmapheresis) or treatment of patient's body fluid directly Direct blood perfusion therapy (DHP: Direct Hemo Perfusion) is known.
  • DHP has been rapidly spreading in recent years because it is simple to process.
  • the column used alone for DHP in addition to using the column alone, there is a form that is used in series with an artificial kidney in dialysis performed on patients with renal failure, etc. It is also possible to efficiently adsorb ⁇ 2 -microglobulin or the like that causes a certain dialysis amyloidosis.
  • a column containing an adsorbent therein, and a substance to be removed in the blood is adsorbed and removed by the adsorbent.
  • a column usually has a hollow cylindrical casing, is provided with header caps provided with blood inlets and outlets at both ends in the longitudinal direction, and an adsorbent is accommodated inside the casing.
  • the blood purification column when the blood purification column is generally used as a medical instrument by DHP or the like, a so-called priming operation of passing and filling physiological saline or the like before use is performed. At this time, if air is generated in the column or circuit and remains in the column, it will impede the passage and filling of physiological saline, etc., and the contact area between the adsorbent and blood will be reduced. Adsorption / removal performance may be reduced.
  • the filter used for the column is required to have excellent air release and at the same time biocompatibility, that is, a property that hardly induces coagulation in the circuit during blood circulation.
  • Patent Documents 1 and 2 there are patents that use a mesh to fix the end of a column used for DHP (Patent Documents 1 and 2).
  • the rule concerning the mesh only describes that the adsorbent should be designed so that the adsorbent can be held in the column, and there is no description on improving the air bleedability by the mesh design.
  • meshes are provided at both ends of a column using an adsorbent made of hollow fiber or solid fiber as an adsorbent in the column (Patent Document 3).
  • the adsorbent is wound with a mesh cloth for the purpose of stably maintaining the adsorbent in the column and improving the flow in the column. It is not preferable to dispose a mesh opened in parallel with the long axis direction from the viewpoint of air release.
  • the present invention relates to a filter built in a blood purification column, which dramatically improves the ability to remove air mixed in the column, activates blood by the air remaining in the column, and the contact area between the adsorbent and blood.
  • the purpose is to prevent a decrease in adsorption performance due to a decrease in the amount.
  • the blood purification column according to the present invention has an adsorbent and a casing whose both ends are open ends.
  • the adsorbent is accommodated inside the casing, one end of the casing is the blood inflow side end, and the other is the blood outflow. It is a side end, and a filter is disposed at the blood inflow end and / or the blood outflow end, and the filter satisfies the following requirements.
  • Opening ratio is 5% or more and 80% or less
  • Equivalent diameter of opening is 1 ⁇ m or more and 5000 ⁇ m or less
  • Ratio of equivalent diameter of opening to average equivalent circle diameter of gap of adsorbent is 45 %
  • the adsorbent to be accommodated has a gap inside, but in the present invention, the equivalent diameter of the filter openings and the average equivalent circle diameter of the gap in the adsorbent are close to each other. In connection with this, it has been found that the air release performance is improved by optimizing the ratio of the two.
  • the hydrophilicity / hydrophobicity is important, that is, the filter preferably has a contact angle within a proper range. Therefore, it is preferable that the filter material includes at least one material selected from polyolefin resin, polyamide resin, and fluorine resin, among polypropylene, polyethylene, nylon 6, nylon 66, and derivatives thereof. More preferably, it contains at least one material selected from the group consisting of at least one of polypropylene and its derivatives.
  • the present invention it is possible to provide a blood purification column in which air generated during a priming operation performed before use can be efficiently removed outside the column, and in-circuit coagulation is unlikely to occur during blood circulation.
  • the blood purification column according to the present invention has an adsorbent filled in the column and a filter for holding the adsorbent, and the aperture ratio of the filter is 5% or more and 80% or less.
  • the direction of blood flow when the filter is placed in the column that is, when there are blood inlets and outlets at both ends of the column, from the inlet to the outlet.
  • the range surrounded by 5 mm square is arbitrarily observed, and the area occupied by the structure constituting the filter included in the range is Amm 2, and is expressed by the following formula: be able to.
  • Opening ratio (%) (25 ⁇ A) / 25 ⁇ 100 This is measured by selecting an arbitrary five 5 mm square range for one target filter, and calculating the average value. The calculated aperture ratio is rounded to the first decimal place.
  • the aperture ratio is too high, the strength of the filter is insufficient, and it becomes difficult to stably hold the adsorbent in the casing. On the other hand, if it is too low, the resistance of the flow increases and the air release performance deteriorates. In addition, it tends to cause an increase in pressure loss when blood passes through the column, and an increase in column pressure when a thrombus or the like is formed on the filter.
  • the upper limit of the aperture ratio is 80% or less, preferably 70% or less, more preferably 66% or less.
  • the lower limit is 5% or more, preferably 16% or more, and more preferably 21% or more.
  • the equivalent diameter of the aperture of the filter is an important factor.
  • the method for measuring the equivalent diameter of the mesh is as follows. That is, when the filter opening is uniform in the thickness direction, the filter is observed with an optical microscope from the thickness direction, and when the filter opening is uneven in the thickness direction, the thickness with the smallest opening is obtained. Slice the part with a cutter, etc., and observe with an optical microscope in the same way from the above vertical direction, arbitrarily extract 30 points of the filter gap, measure each area S, and open each mesh according to the following formula The equivalent diameter of is calculated. After that, the average of the measured values of 30 points is calculated, and the first decimal place is rounded off.
  • the equivalent diameter of mesh opening 2 ⁇ (S / ⁇ ) 1/2 If the equivalent diameter of the mesh is too large, it will be difficult to hold the adsorbent in the column. In addition, in the unlikely event that foreign matter occurs in the circuit or column, the possibility that it cannot be captured by the filter increases. Therefore, specifically, the equivalent diameter of the openings is preferably 10 times or less, more preferably 5 times or less of the cross-sectional area per individual adsorbent when the column is viewed from the vertical direction. Preferably it is 2.8 times or less.
  • the cross-sectional area per individual adsorbent referred to here is, for example, the cross-sectional area of the cross section per thread if it is a solid thread, and the center of the bead per bead if it is a spherical bead. It is the area of the surface obtained when cutting along a straight line.
  • the equivalent diameter of the opening of the filter is too small, the flow resistance increases and the air bleedability decreases. In addition, it tends to cause an increase in pressure loss when blood passes through the column, and an increase in column pressure when a thrombus or the like is formed on the filter.
  • the upper limit of the equivalent diameter of the mesh is 5000 ⁇ m or less, preferably 800 ⁇ m or less, more preferably 400 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the equivalent diameter of the mesh is 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 10 ⁇ m or more.
  • the air release property can be evaluated by the following method. Header caps equipped with a filter and an inlet and an outlet for the liquid to be treated were disposed at both ends of the blood purification column, and then the inside of the column was washed with pure water, and then each port was sealed with a cap.
  • This column is set in an air bleed test circuit as shown in Fig. 2 with its longitudinal direction perpendicular to the ground, and the air removal rate in the column trapped in the mesh is measured 5 times by the following procedure, and the average is the decimal point. Calculated by rounding off the first place. (1) Circulate pure water using a pump at a flow rate of 100 ml / s until the air in the circuit is completely removed. If necessary, exhaust the air completely by hitting the column.
  • the air removal rate here is preferably 43% or more, more preferably 55% or more, and further preferably 63% or more.
  • the adsorbent referred to in the present invention adsorbs and removes a substance to be removed from blood, similar to the adsorbent in the medical device described above.
  • the adsorbent to be packed is in the form of a flat membrane, powder, spherical particles, crushed particles, continuous lumps, fibers, tubes, hollow fibers, solid threads, granules, plates, crushed hollow fibers, crushed solids Any shape such as a thread shape may be used.
  • the tube is in the shape of a straight tube, hollow fiber, or solid yarn arranged in parallel to the longitudinal direction of the column, the flow path becomes straight and the length of the flow path can be minimized, making it difficult for air to be trapped. ,preferable.
  • the adsorption area can be secured efficiently by making the film thickness part and the inside of the yarn porous suitable for adsorption, and the adsorption target substance contained in the blood can be efficiently Used even when the viscosity of the liquid to be treated, such as patient whole blood, is high and the risk of coagulation in the column is high compared to ultrafine fibers, crushed hollow fibers, crushed solid threads, etc. There are merits that can be done.
  • Particularly preferred is a solid thread shape.
  • the gap outside the hollow fiber is not a fixed closed environment because the yarn is deformed by the movement of the yarn in the column.
  • the straight shape arranged in parallel with the column longitudinal direction means a shape in which both side end faces of one yarn are in contact with the inlet / outlet end faces of the column with a length as close as possible to the shortest distance. That is.
  • the yarn may be crimped such as crimp.
  • the porous adsorbent preferably has a porous structure that is homogeneous in the thickness direction. Thereby, the area which contributes to adsorption
  • suction can be increased.
  • the pore structure has a gradient asymmetric structure or an irregular structure in the thickness direction, the specific surface area of the adsorbent decreases, which is not preferable.
  • the length of the yarn is measured in a straight shape with both ends of the yarn stretched.
  • a method of measuring the length of the yarn in the longitudinal direction one piece of yarn taken out from the column is fixed with tape or the like, and a weight of about 3 g is applied to the other piece, and the total length when the yarn becomes linear Measure immediately. This measurement is arbitrarily performed for 30 yarns in the column, and an average value of 30 is calculated.
  • the ratio of the equivalent diameter of the filter openings to the average equivalent circle diameter of the gap between the adsorbents is 45% or more, preferably 50% or more, more preferably 56% or more.
  • the ratio is preferably 400% or less, more preferably 280% or less, and further preferably 220% or less.
  • the average equivalent circle diameter De is a straight shape in which the adsorbent is arranged in parallel in the longitudinal direction of the column like a tubular shape, a hollow fiber shape, a solid yarn shape or the like as described in Non-Patent Document 1. Is represented by the following equation.
  • Average circle equivalent diameter De 4 ⁇ Af / Wp of adsorbent gap Af in the equation is a flow path cross-sectional area, which is a value obtained by subtracting the sum of the cross-sectional areas in the same direction occupied by the adsorbent from the cross-sectional area in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the casing.
  • the total cross-sectional area occupied by the adsorbent is obtained from the following formula using the yarn diameter D0 obtained by the yarn diameter measuring method described later and the number N of packed yarns in the column.
  • Total cross-sectional area occupied by the adsorbent (D0 / 2) 2 ⁇ ⁇ ⁇ N Wp is the wet side length and is the sum of the inner surface area of the casing and the total surface area of the adsorbent.
  • the total surface area of the adsorbent is obtained from the yarn diameter D0, the number N of packed yarns in the column, and the length L in the longitudinal direction of the yarn by the following formula.
  • Total surface area of adsorbent D0 ⁇ ⁇ ⁇ L
  • both ends are open ends, and examples thereof include a rectangular cylinder and a cylindrical body such as a square cylindrical body and a hexagonal cylindrical body.
  • a cylindrical body particularly a cylindrical body having a perfect circular section is preferable.
  • the casing does not have corners, so that the retention of blood at the corners can be suppressed.
  • a casing is an instrument comprised with a plastic, a metal, etc.
  • plastic for example, a thermoplastic resin excellent in mechanical strength and thermal stability is used.
  • thermoplastic resins include polycarbonate resins, polyvinyl alcohol resins, cellulose resins, polyester resins, polyarylate resins, polyimide resins, cyclic polyolefin resins, polysulfone resins, polyether sulfones. Resin, polyolefin resin, polystyrene resin, polyvinyl alcohol resin, and mixtures thereof.
  • polystyrene, polycarbonate, and derivatives thereof are preferable in terms of moldability, transparency, and radiation resistance required for the casing. This is because a resin with excellent transparency is convenient for ensuring safety because the internal state can be confirmed during blood perfusion, and a resin with excellent radiation resistance is preferable when radiated during sterilization.
  • plastic is preferably used from the viewpoints of cost, moldability, weight, and blood compatibility.
  • the average equivalent circle diameter De (32 ⁇ ⁇ ⁇ L ⁇ u / ⁇ P) 1/2 of the adsorbent gap
  • ⁇ is the viscosity of the liquid to be treated
  • L is the length in the longitudinal direction of the adsorbent packed portion
  • u is the average flow velocity in the column
  • ⁇ P is the value obtained by subtracting the pressure loss at the column outlet from the pressure loss at the column inlet. is there.
  • the filter opening When the ratio of the equivalent diameter of the filter opening to the average equivalent circle diameter of the adsorbent gap is less than 45%, the filter opening is significantly smaller than the cross-sectional area of the air passing through the column. It is difficult to do so, and air tends to stay in the column.
  • the ratio of the equivalent diameter of the filter openings to the average equivalent circle diameter of the gap of the adsorbent is larger than 400%, the adsorbent tends to flow out of the filter openings, and it is difficult to hold the adsorbent in the column.
  • the calculated equivalent diameter of the mesh is calculated by rounding off the first decimal place.
  • the yarn diameter is preferably 1000 ⁇ m or less, more preferably 450 ⁇ m or less, and further preferably 280 ⁇ m or less.
  • the lower limit is preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, and further preferably 70 ⁇ m or more.
  • the opening of the filter it is preferable to set the opening of the filter to such an extent that blood can pass but the adsorbent cannot pass. That is, it is preferable to set the mesh size to be equal to or smaller than the diameter per adsorbent to be filled.
  • a metal material such as aluminum, a natural material such as silk, and a polymer compound can be used alone or in combination.
  • a polymer compound is preferably used from the viewpoint of cost, strength, weight, biocompatibility and the like, and particularly preferably contains at least one material selected from polyolefin resin, polyamide resin, and fluorine resin. .
  • the hydrophilicity / hydrophobicity control is required for the filter of the blood purification column. That is, if a material having a high contact angle between the filter material and water is used, the ability of air flowing into the column can be improved. If the contact angle of the filter with water is too low, the air release property deteriorates and air tends to remain in the column.
  • the upper limit of the contact angle is preferably 125 ° or less, more preferably 108 ° or less, particularly preferably 104 ° or less, while the lower limit is preferably 66 ° or more, more preferably 72 ° or more, particularly preferably. Is 82 ° or more.
  • the contact angle of a structure such as a filter is affected by the fiber diameter and fiber density
  • the contact angle of the filter material and water is determined after creating a uniform film made of the same material as the filter.
  • the angle inside the liquid obtained by measuring the angle between the film surface and the liquid surface.
  • a solution is prepared by dissolving the filter in the good solvent, the solution is poured into an aluminum dish, and the good solvent is evaporated and solidified in a dry atmosphere to form a film.
  • the contact angle can be measured at room temperature (23 ° C.) using a contact angle meter (for example, DropMaster DM500, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
  • the droplet method can be used for the calculation.
  • a 2 ⁇ L droplet is prepared with a syringe and brought into contact with the substrate, and the tangent of the droplet drawn from the contact point between the substrate surface, the droplet and the gas phase in three phases Find the angle between the droplet and substrate interface.
  • Each measured value is measured at 10 contact angles with respect to each substrate, and the average value is obtained.
  • the calculated contact angle is rounded off to the first decimal place.
  • the improvement in the air release property by increasing the contact angle can be explained by the decrease in the interfacial tension between the solid and the air. That is, when water contacts the surface of the solid, the tension at the interface between the solid and air is ⁇ 1, the tension at the interface between water and solid is ⁇ 2, the tension at the interface between water and air is ⁇ 3, and the tangent at the gas-liquid interface
  • ⁇ is a contact angle
  • ⁇ 1 can be reduced by increasing the contact angle.
  • polymer compounds having a contact angle of 66 ° or more and 125 ° or less include (meth) acrylic resins, olefin resins, silicone resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, and fluorine resins. And polyester resins or mixtures thereof.
  • polyolefin resins, polyamide resins, and fluorine resins can be suitably used from the viewpoint of production cost, ease of molding, and durability to sterilization treatment, and more preferably polypropylene, polyethylene, and nylon. 6.
  • a porous body and a porous body may be sufficient, the porous body in which the hole is vacant uniformly is used preferably, and a mesh, a nonwoven fabric, etc. are mentioned.
  • a mesh is preferably used from the viewpoints that the openings are uniform and that there is little adhesion of blood cell components and that the eluate from the filter is less likely to be generated.
  • the uniform aperture in the entire filter means that when the aperture ratio is not constant, even if any arbitrary 5 mm square range is selected over the entire filter, the variation range of the aperture ratio value is A filter included within ⁇ 30% of the average value, more preferably ⁇ 18% or less, and even more preferably ⁇ 10% or less.
  • the filter thickness is preferably 3000 ⁇ m or less, and more preferably 900 ⁇ m or less.
  • the lower limit of the filter thickness is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 40 ⁇ m or more.
  • the filter held in the column has a surface area of the portion opened in a direction perpendicular to the major axis direction in the column as B1, and opens in a direction other than the direction perpendicular to the major axis direction in the column.
  • B2 the total surface area of the portion
  • a casing provided with an inlet portion into which the blood flow before purification flows and an outlet portion through which the blood flow after purification is discharged, an adsorbent housed in the casing, It comprises a filter provided inside the inlet and / or outlet, and a header cap provided with blood inlets and outlets arranged at both ends in the longitudinal direction of the casing.
  • the filter is preferably provided on both sides of the inlet and outlet for holding the adsorbent in the casing, but may be used alone if the adsorbent can be held only at either the inlet or outlet,
  • a filter related to the present invention may be arranged on one side of the column, and a filter different from the present invention may be arranged on the opposite side.
  • the upper limit of the adsorbent packing rate in the column casing is preferably less than 70%, more preferably 63% or less.
  • the lower limit of the filling rate of the adsorbent is preferably 13% or more, more preferably 30% or more, and particularly preferably 45% or more.
  • the spinning dope is discharged from a die having a circular stock solution discharge port and solidified into a solid yarn shape in a coagulation bath.
  • the coagulation bath usually consists of a mixture with a coagulant such as water or alcohol, or a solvent constituting the spinning dope.
  • the porosity can be changed by controlling the temperature of the coagulation bath. Since the porosity can be affected by the type of spinning dope, etc., the temperature of the coagulation bath is also appropriately selected. In general, the porosity can be increased by increasing the coagulation bath temperature.
  • the solidification bath temperature when the solid yarn is a yarn containing polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA) and gas is put into the inner tube Is preferably 39 ° C. or higher, more preferably 42 ° C. or higher.
  • 50 degrees C or less is preferable, More preferably, it is 46 degrees C or less.
  • the means for washing the solid yarn is not particularly limited, but a method of allowing the solid yarn to pass through a multi-staged water bath (referred to as a washing bath) is preferably used. What is necessary is just to determine the temperature of the water in a water-washing bath according to the property of the polymer which comprises a thread
  • the solid yarn may be subjected to a step of applying a moisturizing component in order to maintain the pore diameter after the washing bath.
  • a moisturizing component refers to a component capable of maintaining the humidity of the solid yarn or a component capable of preventing a decrease in the humidity of the solid yarn in the air.
  • moisturizing ingredients include glycerin and its aqueous solutions.
  • the heat treatment bath is filled with an aqueous solution of heated moisturizing ingredients, and when the solid yarn passes through this heat treatment bath, it shrinks due to the thermal action and becomes difficult to shrink in the subsequent process, and the yarn structure Can be stabilized.
  • the heat treatment temperature at this time varies depending on the yarn material, but in the case of a yarn containing PMMA, 75 ° C. or higher is preferable, and 82 ° C. or higher is more preferable. Moreover, 90 degrees C or less is preferable and 86 degrees C or less is set as a more preferable temperature.
  • An example of means for converting the obtained solid yarn into a purification column is as follows.
  • the blood purification column can be obtained by attaching the inlet and outlet ports of the liquid to be treated, called header caps.
  • sterilization and sterilization methods include various sterilization and sterilization methods such as high-pressure steam sterilization, gamma ray sterilization, ethylene oxide gas sterilization, chemical sterilization, and ultraviolet sterilization. Among these methods, gamma ray sterilization, high-pressure steam sterilization, and ethylene oxide gas sterilization are preferable because they have little effect on sterilization efficiency and materials.
  • the usage form of the blood purification column in the present invention is preferably a method of incorporating and removing adsorption online in an extracorporeal circuit from the viewpoint of one-time throughput and ease of operation.
  • the purification column of the present invention may be used alone, or may be used simultaneously in series with an artificial kidney during dialysis.
  • Example 1 31.7 parts by weight of syn-PMMA having a weight average molecular weight of 400,000, 31.7 parts by weight of syn-PMMA having a weight average molecular weight of 1.4 million, and 16.7 parts by weight of iso-PMMA having a weight average molecular weight of 500,000 Then, 20 parts by weight of PMMA copolymer having a molecular weight of 300,000 containing 1.5 mol% of parastyrene sulfonic acid soda was mixed with 376 parts by weight of dimethyl sulfoxide, and stirred at 110 ° C. for 8 hours to prepare a spinning dope. The obtained spinning dope had a viscosity at 110 ° C. of 1240 poise.
  • the obtained spinning dope is discharged into air at a speed of 1.0 g / min from a base having a circular discharge port with a diameter of 0.3 mm which is kept at 93 ° C., and the air portion is allowed to travel 50 cm, and then solidified. Led to the bath.
  • a solid yarn was obtained by setting the water temperature (coagulation bath temperature) used in the coagulation bath to 42 ° C. After each solid yarn was washed with water, glycerin was added as a 70% by weight aqueous solution as a moisturizing agent, and then the heat treatment bath temperature was 84 ° C. After removing excess glycerin, the spacer yarn was wound and wound at 42 m / min. .
  • the diameter of the obtained solid yarn was 121 ⁇ m as a result of measurement using a projector V-10A manufactured by Nikon Corporation.
  • the obtained solid yarn was bundled using a known method, and the solid yarn was incorporated in a polycarbonate cylindrical casing having an inner diameter of 38 mm and an axial length of 133 mm so that the filling rate was 57%. .
  • a polypropylene mesh filter having an aperture equivalent diameter of 84 ⁇ m and an aperture ratio of 36%, which was cut to a diameter equivalent to the casing inner diameter as shown in FIG.
  • the equivalent diameter of the filter openings, the aperture ratio, and the column packing ratio were measured by using a projector V-10A manufactured by Nikon Corporation, and were calculated by the methods described above.
  • a header cap with an inlet and an outlet for the liquid to be treated is arranged at both ends of the column, then the column interior is washed with pure water, each port is sealed with a cap, and a mesh is attached to both sides. It was created.
  • the circle average equivalent diameter of the adsorbent gap of this column was 91 ⁇ m.
  • This column was set in an air bleeding test circuit as shown in FIG. 2 with its longitudinal direction perpendicular to the ground, and the air removal rate in the column trapped by the mesh was measured by the following procedure. (1) Pure water was circulated using a pump at a flow rate of 100 ml / s until the air in the circuit was completely removed. The air was made easier to expel by hitting the column as needed.
  • Example 2 A solid yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the yarn diameter was changed to 181 ⁇ m by setting the discharge speed of the spinning dope to 1.9 g / min, and this was carried out in a casing having the same dimensions and shape as in Example 1.
  • mesh filters and header caps having the same dimensions and shape as in Example 1 were arranged in the same manner on both side end faces of the casing.
  • the circle average equivalent diameter of the adsorbent gap of this column was 135 ⁇ m.
  • the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 3 A solid yarn was obtained by the same method as in Example 1 except that the yarn diameter was set to 56 ⁇ m by setting the discharge speed of the spinning dope to 0.5 g / min, and this was carried out in a casing having the same dimensions and shape as in Example 1.
  • mesh filters and header caps having the same dimensions and shape as in Example 1 were arranged in the same manner on both side end faces of the casing.
  • the circular average equivalent diameter of the adsorbent gap of this column was 42 ⁇ m.
  • the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 A solid yarn was obtained in the same manner as in Example 1 and incorporated in a casing having the same dimensions and shape as in Example 1 in the same manner as in Example 1, with an opening equivalent diameter of 124 ⁇ m and an aperture ratio of 31% on both end faces of the casing.
  • a polypropylene mesh filter and a header cap having the same dimensions and shape as in Example 1 were disposed in the same manner as in Example 1.
  • the circle average equivalent diameter of the adsorbent gap of this column was 91 ⁇ m.
  • the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 1. Further, in order to evaluate the protein removal performance of the obtained purification column, ⁇ 2 -MG (microglobulin) clearance was measured by the following method. The results are shown in Table 3.
  • ⁇ 2 -MG clearance was measured.
  • ⁇ 2 -MG is known to be a causative protein of dialysis amyloidosis, which is a long-term dialysis complication.
  • the bovine blood to which disodium ethylenediaminetetraacetate was added was adjusted so that the hematocrit was 30 ⁇ 3% and the total protein amount was 6.5 ⁇ 0.5 g / dL. Bovine blood within 5 days after blood collection was used.
  • ⁇ 2 -MG concentration was added to 1 mg / l and stirred.
  • the cow blood was divided into 2 L for circulation and 1.5 L for clearance measurement.
  • the circuit was set as shown in FIG.
  • Bi was taken as the inlet for taking up the liquid to be treated, and Bo as the liquid outlet after passing through the blood purification column.
  • Example 5 A solid yarn was obtained by the same method as in Example 1 and incorporated in a casing having the same dimensions and shape as in Example 1 in the same manner as in Example 1, with an opening equivalent diameter of 108 ⁇ m and an aperture ratio of 40% on both end faces of the casing.
  • a polyethylene terephthalate mesh filter and a header cap having the same dimensions and shape as in Example 1 were disposed in the same manner as in Example 1.
  • the circle average equivalent diameter of the adsorbent gap of this column was 91 ⁇ m.
  • the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1.
  • the results are shown in Table 1.
  • ⁇ 2 -MG clearance was measured in the same procedure as in Example 4. The results are shown in Table 3.
  • Example 6 A solid yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the yarn diameter was set to 260 ⁇ m by setting the discharge speed of the spinning dope to 4.7 g / min, and this was carried out in a casing having the same dimensions and shape as in Example 1.
  • a polypropylene mesh filter having an opening equivalent diameter of 108 ⁇ m and an aperture ratio of 40% on both side end faces of the casing, and a header cap having the same size and shape as in Example 1 1 was arranged.
  • the circular average equivalent diameter of the adsorbent gap of this column was 194 ⁇ m.
  • the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 A solid yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that the yarn diameter was set to 260 ⁇ m by setting the discharge speed of the spinning dope to 4.7 g / min, and this was carried out in a casing having the same dimensions and shape as in Example 1.
  • mesh filters and header caps having the same dimensions and shape as in Example 1 were arranged in the same manner on both side end faces of the casing.
  • the circular average equivalent diameter of the adsorbent gap of this column was 194 ⁇ m.
  • the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 7 A spinning dope similar to that in Example 1 was fed at a rate of 2.5 g / min from a double tube hollow fiber die having an outer diameter / inner diameter of 2.1 / 1.95 mm ⁇ of an annular slit portion kept at 93 ° C. And discharged into the air. Here, nitrogen gas was simultaneously injected into the inner tube portion of the double tube, and the air portion was allowed to travel 50 cm before being led to the coagulation bath. A hollow fiber membrane was obtained by setting the water temperature (coagulation bath temperature) used in the coagulation bath to 42 ° C.
  • the heat treatment bath temperature was set to 84 ° C.
  • the spacer yarn was wound and wound at 60 m / min. .
  • the inner diameter was 200 ⁇ m and the outer diameter of the yarn was 260 ⁇ m.
  • a polypropylene mesh filter having a diameter equivalent to 108 ⁇ m and an opening ratio of 40% on both side end faces of the casing, as in the case of the sixth embodiment.
  • Example 1 A header cap having the same dimensions and shape as in Example 1 was disposed in the same manner as in Example 1.
  • the equivalent circle diameter of the adsorbent gap of this column was 195 ⁇ m.
  • the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • Reference example 1 As shown in FIG. 2, an opening equivalent diameter of 326 ⁇ m, which is cut into a cylindrical shape with the same diameter as the inner diameter of the outlet of the liquid to be processed, on the end surface of the liquid to be processed of the cylindrical casing having an inner diameter of 46 mm and an axial length of 100 mm.
  • a polypropylene mesh filter having an aperture ratio of 51% was attached.
  • header caps equipped with an inlet and an outlet for the liquid to be treated were disposed at both ends to create a one-side mesh-equipped column. The adsorbent was not built in. In this one-side mesh-equipped column, the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • Reference example 2 On the treated liquid outflow side end surface of the casing having the same dimensions and shape as in Reference Example 1, the aperture equivalent diameter 274 ⁇ m cut into a cylindrical shape with the same diameter as the inner diameter of the treated liquid outlet has an opening ratio of 45% and a thickness of 245 mm.
  • a one-side mesh mounting column was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that a polytetrafluoroethylene mesh filter was mounted. In this one-side mesh-equipped column, the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • the treatment liquid outlet has an opening equivalent diameter of 274 ⁇ m, an opening ratio of 37%, and a thickness of 291 mm, which is cut into a cylindrical shape with the same diameter as the inner diameter.
  • a one-side mesh mounting column was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that a nylon 66 mesh filter was mounted. In this one-side mesh-equipped column, the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • the treatment liquid outlet has an opening equivalent diameter of 308 ⁇ m cut into a cylindrical shape with the same diameter as the inner diameter, an opening ratio of 42%, and a thickness of 280 mm.
  • a one-side mesh mounting column was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that a polyethylene terephthalate mesh filter was mounted. In this one-side mesh-equipped column, the air removal rate in the column was measured in the same procedure as in Example 1. The results are shown in Table 2.
  • the yarn diameter of the adsorbent of the columns according to Example 6 and Comparative Example 1 is 260 ⁇ m. Since both columns have an adsorbent packing rate of 57%, the column with 121 ⁇ m yarn diameter and the 260 ⁇ m column have different adsorbent surface areas per column, resulting in differences in protein adsorption performance. it is conceivable that.

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Abstract

　本発明の課題は、血液浄化カラムに内蔵されるフィルタに関し、カラム内に混入したエアの抜け性を飛躍的に向上させ、カラム内に残存したエアによる血液活性化や、吸着体と血液との接触面積の減少による吸着性能低下を防ぐことである。　吸着体と、両端が開放端であるケーシングとを有し、前記ケーシングの内部に吸着体が収容され、前記ケーシング両端の一方が血液流入側端部、他方が血液流出端部であり、前記ケーシングの血液流入側端部および／もしくは血液流出側端部にフィルタが配置され、前記フィルタは以下の要件を満たす血液浄化カラム。 （１）その開口率が５％以上、８０％以下 （２）その目開きの相当直径が１μｍ以上、５０００μｍ以下 （３）その目開きの相当直径の前記吸着体の間隙の平均円相当直径に対する比率が４５％以上

Description

血液浄化カラム
　本発明は、血液浄化等に使用するカラムに係り、エア抜け性に優れ、血液導入時の回路内血液凝固などを惹起しにくい血液浄化カラムに関する。
　患者の血液を体外に一旦取り出し、取り出した血液中の病因物質を吸着、濾過等の処理により除去し、その後の血液を患者の体内に戻すアフェレシス療法と呼ばれる治療法が知られている。このアフェレシス療法は、薬物中毒、食中毒、家族性高コレステロール血症の治療や、潰瘍性大腸炎、クローン病、関節リウマチといった自己免疫疾患の治療等に利用され、これらの疾患の原因となると考えられている薬物、毒素、コレステロールなどの物質や、白血球や血小板などの炎症性細胞を患者の血液から除去するのに用いられている。
　かかるアフェレシス療法として、一次膜を用いて血液から血漿を分離させ、さらにこの血漿を二次膜に通過させる二重膜濾過血漿交換療法（ＤＦＰＰ：Double Filtration Plasmapheresis）や、患者の体液を直接処理する直接血液潅流療法（ＤＨＰ：Direct Hemo Perfusion）が知られている。ＤＨＰは処理が簡便であることから、近年急速に普及しつつある。ＤＨＰに用いるカラムの使用形態としては、カラムを単独で用いるものの他にも、腎不全患者などに対して行われる透析において、人工腎臓と直列に連結して使用する形態があり、透析合併症である透析アミロイド症の原因物質となるβ２－ミクログロブリン等を効率的に吸着することもできる。
　このようなＤＨＰでは、内部に吸着体を収容したカラムに血液を通し、吸着体にて血液中の除去対象物質を吸着、除去する。かかるカラムは通常、中空筒状のケーシングを有し、長手方向の両端に血液の流入口、流出口が設けられたヘッダーキャップが配され、このケーシングの内部に吸着体が収容されている。ケーシングの血液が流入する端部及び流出する端部に多数の微細な開口を有するフィルタを配置することで、吸着体をケーシング内にとどめておくことが可能となる。
　ところで、一般的に血液浄化カラムがＤＨＰなどにより医療用器具として用いられる場合、使用する前に生理食塩水等を通液・充填するという、いわゆるプライミング操作を行う。この際、カラム内や回路内でエアが発生し、カラム内に残留すると生理食塩水等の通液・充填を妨げることになり、吸着体と血液との接触面積が減少し、血液浄化カラムの吸着・除去性能の低下を招くことがある。また、カラムの端部に配するフィルタのエア抜けが悪いカラム、すなわち、エアがカラム内に一旦取り込まれた際、カラム外にかかるエアが抜けにくいフィルタを有する場合、カラム内に残存したエアによりカラム内の血液が活性化し、凝固を起こしやすくなる。特に、先述したような人工腎臓と直列でつないだ形態で使用するカラムの場合、治療前に行うカラムおよび人工腎臓の洗浄（プライミング）は、操作性の観点からカラムと人工腎臓を直列につないだ状態で行うのが好ましいが、人工腎臓として水が充填されないドライ状態やモイスト状態の人工腎臓を使用した場合には、大量のエアがカラム内に流入することになる。そのため、カラムに用いるフィルタとしては、エア抜けに優れると同時に生体適合性に優れる、すなわち血液流通時に回路内凝固などを惹起しにくい性質が求められる。これまでに、ＤＨＰに用いるカラムの端部固定にメッシュを用いるとした特許は存在する（特許文献１、２）。しかし、メッシュに関する規定としては、吸着体をカラム内に保持できる設計のものを用いるべきことが記載されたのみであり、メッシュの設計により上記エア抜け性を改善することについて記載はない。また、カラム内の吸着体として中空糸状または中実糸状の繊維からなる吸着体を用いたカラムの両端にメッシュを備えた発明もある（特許文献３）。しかしながら、当該発明においてもエア抜けに関する思想はなく、逆にカラム内吸着体の安定保持や、カラム内流れの向上を目的として吸着体を網目状布で巻き込んで作成しており、このようなカラム長軸方向に平行に開口したメッシュを配置することは、エア抜け性の観点から好ましくない。
「化学工学と人工臓器　第２版」、共立出版、１９９７年、ｐ１６２～１６３
特開昭５９－９５０５１号公報 特開２００９－２５４６９５号公報 特開２０１０－１４８８５１号公報
　本発明は、血液浄化カラムに内蔵されるフィルタに関し、カラム内に混入したエアの抜け性を飛躍的に向上させ、カラム内に残存したエアによる血液活性化や、吸着体と血液との接触面積の減少による吸着性能低下を防ぐことを目的とする。
　本発明に係る血液浄化カラムは、吸着体と、両端が開放端であるケーシングとを有し、ケーシングの内部に吸着体が収容され、ケーシング両端の一方が血液流入側端部、他方が血液流出側端部であり、かかる血液流入端部および／もしく血液流出側端部にフィルタが配置され、フィルタが以下の要件を満たすものである。
（１）開口率が５％以上、８０％以下
（２）目開きの相当直径が１μｍ以上、５０００μｍ以下
（３）目開きの相当直径の前記吸着体の間隙の平均円相当直径に対する比率が４５％以上
　上記（３）について、収容される吸着体は内部に間隙を有するものであるが、本発明においては、上記フィルタ目開きの相当直径と上記吸着体における間隙の平均円相当直径とが密接に関連し、両者の比率を適正化することにより、エア抜け性が向上することを見出したものである。
　また、フィルタとしては、その親疎水性が重要であり、すなわちその材質の接触角が適正な範囲にあるものが好ましい。そのため、フィルタの材質としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種類の素材を含むことが好ましく、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６、ナイロン６６およびそれらの誘導体の中から選ばれる少なくとも1種類の素材を含むことがより好ましく、さらに好ましくはポリプロピレンまたはその誘導体の少なくともいずれかの素材を含むものである。
　本発明によれば、使用前に行うプライミング操作時などに発生するエアを効率よくカラム外に除去でき、血液流通時の回路内凝固が発生しにくい血液浄化カラムを提供できる。
吸着体を内蔵したカラム関する図 片側メッシュ装着カラムに関する図 吸着体を内蔵したカラム内のエア除去率測定に関する回路図 片側メッシュ装着カラム内のエア除去率測定に関する回路図 血液浄化カラムのβ２－ＭＧクリアランス測定に関する回路図
　本発明に係る血液浄化カラムは、カラム内に充填する吸着体および、吸着体を保持するためのフィルタを有するものであり、かかるフィルタの開口率を５％以上、８０％以下とする。
　ここで、フィルタの開口率の測定方法としては、フィルタをカラム内に配した際に血流がフィルタを流れる向き、すなわち、カラム両端に血液流入口および流出口が有る場合は、入口から出口に向かう方向と同方向から光学顕微鏡で観察し、５ｍｍ四方に囲まれた範囲を任意に観察し、その範囲に含まれるフィルタを構成する構造体の占める面積をＡｍｍ２とすると、以下の式で表すことができる。
開口率（％）＝（２５－Ａ）／２５×１００
　これを対象となるフィルタ１枚について任意の5箇所の５ｍｍ四方範囲を選んで測定し、その平均値を求める。尚、算出した開口率は、小数点以下第１位を四捨五入する。
　開口率が高すぎるとフィルタの強度が不足し、吸着体をケーシングに安定して保持することが困難となる。一方で低すぎると流れの抵抗が増し、エア抜け性が悪化する。また、カラム内血液通液時の圧力損失の増大や、フィルタに血栓などが形成された際にカラム圧の上昇を引き起こしやすくなる。以上のことから、開口率の上限としては８０％以下であり、好ましくは７０％以下、より好ましくは６６％以下となる。一方、下限としては５％以上であり、好ましくは１６％以上、より好ましくは２１％以上となる。
　また、上記フィルタの目開きの相当直径は重要なファクターである。目開きの相当直径の測定方法は以下に述べるとおりである。すなわち、フィルタの目開きが厚み方向で均一な場合にはフィルタをその厚み方向から光学顕微鏡で観察し、フィルタの目開きが厚み方向で不均一である場合には最も目開きが最小になる厚み部分をカッター等でスライスして、同様に上記垂直方向から光学顕微鏡で観察し、フィルタの間隙部を任意に３０点抽出して、個々の面積Ｓを測定し、以下の式により個々の目開きの相当直径を算出する。その後、３０点の測定値の平均を算出し、小数点以下第１位を四捨五入する。
目開きの相当直径＝２×（Ｓ／π）１／２
　目開きの相当直径は、大きすぎるとカラム内に吸着体を保持することが困難となる。また、万一、回路やカラム内で異物が発生した際にフィルタで捕捉できない可能性も高まる。そのため、具体的には、目開きの相当直径はカラムを縦方向から見た際の個々の吸着体１つ当りの断面積の１０倍以下とすることが好ましく、より好ましくは５倍以下、さらに好ましくは２.８倍以下である。ここで言う個々の吸着体当りの断面積とは、例えば中実糸であれば糸1本当りの横断面の断面積であり、球状のビーズであれば、ビーズ1個当りについて、ビーズ中心部を通る直線で切断した際に得られる面の面積のことである。一方で、フィルタの目開きの相当直径が小さすぎると、流れの抵抗が増しエア抜け性が低化する。また、カラム内血液通液時の圧力損失の増大や、フィルタに血栓などが形成された際にカラム圧の上昇を引き起こしやすくなる。以上のことから、目開きの相当直径の上限としては５０００μｍ以下であり、好ましくは８００μｍ以下、より好ましくは４００μｍ以下となる。目開きの相当直径の下限としては１μｍ以上であり、好ましくは５μｍ以上、より好ましくは１０μｍ以上となる。
　また、エア抜け性は以下に示すような手法で評価できる。血液浄化カラムの両端に、フィルタおよび被処理液の流入口および流出口を備えたヘッダーキャップを配し、次いで純水でカラム内部を洗浄した後、各ポートをキャップでシールした。このカラムを、図２のようなエア抜け性試験用回路にその長手方向を地面に垂直にセットし以下の手順でメッシュにトラップされるカラム内エア除去率を５回測定し、その平均を小数点以下第１位を四捨五入することにより求める。
（１）ポンプを用いて流速１００ｍｌ/ｓで、回路内のエアが完全に抜けるまで純水を循環する。必要に応じてカラムを叩くなどして完全にエアを追い出す。
（２）ポンプを停止し、エアが混入しないよう注意しながらカラムを回路から外し、被処理液の流入口および流出口それぞれに蓋をする。このときのカラム重量を測定し、Aとする。
（３）重量測定後のカラムを再び回路に戻し、流速１００ｍｌ/ｓで純水を循環する。
（４）カラムの被処理液流入口から回路の上流部１ｃｍの所からシリンジを用いて１０ｍｌの乾燥エアを５秒間かけて注入する。
（５）そのまま流速１００ｍｌ/ｓで純水を１分間循環する。この間、回路は静置した状態である。
（６）ポンプを停止し、エアが混入しないよう注意しながらカラムを回路から外し、被処理液の流入口および流出口それぞれに蓋をする。このときのカラム重量を測定し、Bとする。
（７）カラム内エア除去率を、以下の式から算出する。
カラム内エア除去率（％）＝（A―B）／A×１００。
尚、ここでいうエア除去率は、好ましくは４３％以上、より好ましくは５５％以上、さらに好ましくは６３％以上である。
　本発明で言う吸着体とは、上記した医療機器における吸着体と同様、血液中の除去対象物質を吸着、除去するものである。充填する吸着体の形態としては、平膜状、粉状、球状粒子、破砕粒子、塊状連続体、繊維状、管状、中空糸状、中実糸状、粒状、板状、破砕中空糸状、破砕中実糸状などのいずれの形状であってもよい。中でも、カラム長手方向に並行に配置されているストレート形状である管状、中空糸状、中実糸状であると、流路もストレート形状となり、また流路長さも最小にできるため、エアがトラップされにくく、好ましい。さらに、中空糸状や中実糸状の場合、それぞれ膜厚部や糸内部の形態を吸着に適した多孔質とすることで吸着面積を十分に確保でき、血液中に含まれる吸着標的物質を効率的に吸着除去でき、また、極細繊維や破砕中空糸、破砕中実糸等と比べて、患者の全血など被処理液の粘性が高くカラム内で凝固などのリスクが高い場合であっても使用することができるメリットが有る。また、特に好ましくは中実糸状である。これは、中空糸の場合には、中空糸の内側と外側で圧力損失が異なる場合などでは、中空糸内外で被処理液の流量に差が生じ、結果としてカラムの吸着効率の低下を引き起こすことが懸念されるためである。また、中空糸の内側と外側の圧力損失を同等にするため、中空糸の内径およびカラム充填率に大きな制約が生じる。さらに、中空糸を充填したカラムに血液を流した場合、中空糸の中空部は、カラム内における中空糸外部の環境に比べて固定された閉鎖的な環境であり、血栓などが形成しやすいことが懸念される。なお、中空糸外部の隙間は、糸がカラム内で動くことで変形するため、固定された閉鎖的な環境ではない。
ここでいう上記カラム長手方向に並行に配置されているストレートな形状とは、１本の糸の両側端面が、可能な限り最短距離に近い長さでカラムの入口・出口端面に接している形状のことである。ただし、糸にクリンプ等の捲縮がかかっていてもよい。　また、多孔質の吸着体は、その多孔質構造が厚み方向に均質であることが好ましい。これにより、吸着に寄与する面積を増大させることができる。一方孔構造がグラジエントである非対称構造や厚み方向に不規則な構造を持つ場合、吸着体の比表面積が低下するため好ましくない。　　　
　クリンプ等の捲縮がかかった糸の場合、後述する充填率を求めるためには、糸両端を伸ばしたストレートな形状の状態で糸長さを測定するが、カラム内に内蔵されたストレートな形状の糸の長手方向長さの測定方法としては、カラムから取り出した糸の一片をテープ等で固定し、もう一片には、３ｇ程度のおもりを付与し、糸が直線状になった際の全長を速やかに測定する。この測定をカラム内の糸に対して任意に３０本行い、３０本の平均値を算出する。
　また、本発明において、フィルタ目開きの相当直径の、吸着体の間隙の平均円相当直径に対する比率は４５％以上であり、好ましくは５０％以上、さらに好ましくは５６％以上である。上記比率は好ましくは４００％以下であり、より好ましくは２８０％以下、さらに好ましくは２２０％以下である。ここで言う上記平均円相当直径Ｄｅは、非特許文献１に記載の通り、吸着体が管状、中空糸状、中実糸状等のようにカラム長手方向に並行に配置されているストレート形状である場合、以下の式で表される。
吸着体間隙の平均円相当直径Ｄｅ＝４×Ａｆ／Ｗｐ
式中のＡｆは流路断面積であり、ケーシングの長手方向に対し垂直な方向の断面の断面積から、吸着体が占める同方向の断面の断面積の総和を引いた値である。かかる吸着体が占める断面積の総和は、後述する糸径の測定方法で得た糸径Ｄ０とカラム内充填糸本数Ｎから以下の式で求められる。
吸着体が占める断面積の総和＝（Ｄ０／２）２×π×N
また、Ｗｐは濡れ辺長であり、ケーシングの内側表面積と吸着体の総表面積の和である。吸着体の総表面積は、糸径Ｄ０とカラム内充填糸本数Nおよび糸の長手方向長さLから以下の式で求められる。
吸着体の総表面積＝Ｄ０×π×L
　ケーシングの形状としては、両端が開放端であり、例えば四角筒体、六角筒体等の角筒体や円筒体が挙げられ、中でも円筒体、特に断面が真円状の筒体が好ましい。これはケーシングが角をもたないことで、角部での血液の滞留を抑制できるためである。また、両側を開放端とすることで、血液の流れが乱流になりにくく圧力損失を最小限に抑えることができる。また、ケーシングはプラスチックや金属等により構成される器具であることが好ましい。プラスチックの場合は、例えば機械的強度、熱安定性に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、及びこれらの混合物が挙げられる。これらの中でもケーシングに求められる成形性、透明性、放射線耐性の点においてポリスチレン、ポリカーボネートおよびそれらの誘導体が好ましい。透明性に優れた樹脂は、血液灌流時に内部の様子を確認できるため安全性の確保に好都合であり、放射線耐性に優れる樹脂は滅菌時に放射性照射する場合に好ましいためである。前者の場合には、金型による射出成形や、素材を切削加工することにより製作され、後者の場合には、素材を切削加工することにより器具が製作される。中でもコストや成型性、重量、血液適合性の観点からプラスチックが好適に用いられる。
　また、吸着体が粒子状、粉状、破砕糸状等のようにカラム内血液流れ方向に対してストレート形状ではない形態である場合、平均円相当直径Ｄｅは以下の式で求められる。
吸着体間隙の平均円相当直径Ｄｅ＝（３２×μ×Ｌ×ｕ／ΔＰ）１／２
式中のμは被処理液の粘度、Ｌは吸着体充填部の長手方向の長さ、ｕはカラム内平均流速、ΔＰはカラム入部の圧力損失からカラム出部の圧力損失を差し引いた値である。
　フィルタ目開きの相当直径の吸着体の間隙の平均円相当直径に対する比率が４５％未満である場合、カラム内を通過するエアの断面積に対し、フィルタの目開きが著しく小さいため、フィルタを通過することが難しく、カラム内にエアが滞留し易い傾向となる。一方で、フィルタ目開きの相当直径の吸着体の間隙の平均円相当直径に対する比率が４００％より大きい場合、吸着体がフィルタ目開きから流出しやすくなり、カラム内での吸着体を保持し難い場合がある。尚、算出した目開きの相当直径は、小数点以下第１位を四捨五入して求めた上で、上記比率を算出する。
　また、吸着体として、中空糸や中実糸を充填した場合には、その糸径（中空糸の場合には糸外径）は、小さすぎるとカラムの圧力損失を増大させたり、糸自体がフィルタを通り抜ける危険性がある。一方で大きすぎる場合には、吸着体と血液の接触面積が低下し、血液浄化の効率を悪化させる。そのため、糸径は好ましくは１０００μｍ以下、より好ましくは４５０μｍ以下、さらに好ましくは２８０μｍ以下であり、下限として好ましくは５μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上、さらに好ましくは７０μｍ以上である。
　糸径の測定方法としては、カラム内に充填された糸のうち、任意に５０本を抽出し、該糸を洗浄した後、純水で完全に置換し、スライドグラスとカバーガラスの間に挟み、投影機（たとえばNikon社製V-10A）を用いて同一の糸について任意に２箇所ずつ糸の外径（最外周の直径）を測定してその平均値を採り、小数点以下第１位を四捨五入する。尚、充填された中空糸本数が５０本未満である場合には、その全ての糸を測定して、同様に平均値を採る。
　また、血流により吸着体が流出するのを防ぐ観点から、フィルタの目開きとしては、血液は通すが吸着体は通さない程度に設定することが好ましい。すなわち、目開きは充填する吸着体１個当たりの直径以下とすることが好ましい。
　フィルタの素材としては、アルミニウム等の金属材料、絹などの天然材料および、高分子化合物などを単独あるいは組み合わせて用いることができる。中でもコストや強度、重量、生体適合性などの観点から高分子化合物が好適に用いられ、特にポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種類の素材を含むことが好ましい。この理由として、血液浄化カラムのフィルタに親疎水性のコントロールが求められることが挙げられる。すなわち、フィルタ材料と水との接触角が高い素材を使用すれば、カラム内に流入したエアの抜け性を向上させることができる。フィルタの水との接触角としては、低すぎると、エア抜け性が悪化しカラム内にエアが残存する傾向となる。一方で、高すぎる場合にはフィルタへのタンパク質等の非特異的な吸着が起こり、これが血小板の付着等を惹起することで血液凝固などを引き起こす。そのため、接触角の上限としては、好ましくは１２５°以下、より好ましくは１０８°以下、特に好ましくは１０４°以下であり、一方で下限として好ましくは６６°以上、より好ましくは７２°以上、特に好ましくは８２°以上である。
　ここで、フィルタのような構造体の接触角は、繊維径、繊維密度によって影響を受けるため、フィルタ材料と水の接触角は、当該フィルタと同一の素材から成る均一なフィルムを作成した後、フィルム表面と液体の表面との角度を測定して得られる液体の内側の角度をいう。具体的には、フィルタをその良溶媒に溶かした溶液を作成し、この溶液をアルミニウム製の皿に流し込み乾燥雰囲気下で良溶媒を蒸発させ固化させることでフィルムを作成する。
　接触角の測定は、接触角計（例えば、協和界面科学社製、ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ　ＤＭ５００）を用いて室温（２３℃）で行うことができる。算出には液滴法を用いることができ、シリンジで２μＬの液滴を作製し基材に接触させ、基材表面と液滴と気相の三相の接触点から引いた液滴の接線と液滴―基材界面とのなす角度を求める。また各測定値はそれぞれの基材に対して１０ヶ所接触角を測定し、その平均値を求める。尚、算出した接触角は、小数点以下第１位を四捨五入する。
　ここで、接触角の増大によるエア抜け性の向上は、固体と空気の界面張力の低下により説明することが可能である。すなわち、固体の表面に水が接触した際、固体と空気との界面の張力をγ1、水と固体との界面の張力をγ2、水と空気との界面の張力をγ3、気液界面の接線方向と、固液界面の方向とのなす角をθとした時、力の釣り合いは以下の式で表せる。
γ１＝γ３×ｃｏｓθ＋γ２
ここで、θは接触角であり、接触角を大きくすることでγ1を低下させることができる。
　接触角が６６°以上、１２５°以下となる高分子化合物の例としては、（メタ）アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂若しくはそれらの混合物などが挙げられる。中でも生産時のコストや成形のし易さ、滅菌処理への耐久性といった観点から、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂が好適に用いることができ、さらに好ましくは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６、ナイロン６６およびそれらの誘導体である。特に好ましくはポリプロピレンおよびその誘導体である。
　

また、フィルタの形態としては、多孔体、多孔質体いずれでもよいが、孔が均一に空いている多孔質体が好ましく用いられ、メッシュ、不織布などが挙げられる。中でも、目開きが均一であるため血球成分の付着が少ないこと、フィルタからの溶出物が発生しにくい等の点からメッシュが好適に用いられる。
　また、フィルタにおいて、局所的なエア抜け性の悪化を防ぐ目的で、フィルタ全体で均一な開口部をもつことが好ましい。ここで、フィルタ全体で均一な開口部をもつ、とは、開口率が一定でない場合に、フィルタ全体にわたり、いずれの任意の５ｍｍ四方範囲を選択したとしても、開口率の値の変動幅がその平均値の±３０％以下、より好ましくは±１８％以下、さらに好ましくは±１０％以下に含まれるフィルタのことを言う。
　フィルタの厚みとしては、厚くなりすぎるとカラム内の吸着体の充填率の低下につながるため、血液浄化効率が低下する。また、カラム内血液通液時の圧力損失も増大する。一方で薄くなりすぎるとフィルタの強度が不足し、吸着体をケーシングに安定して保持することが困難となる。以上のことから、フィルタの厚みの上限としては３０００μｍ以下が好ましく、より好ましくは９００μｍ以下となる。フィルタの厚みの下限としては０．１μｍ以上が好ましく、より好ましくは４０μｍ以上となる。
　また、カラム内に保持されるフィルタは、カラム内の長軸方向に対して垂直方向に開口している部分の表面積をＢ１と、カラム内の長軸方向に対して垂直方向以外に開口している部分の総表面積をＢ２とした場合に、Ｂ２の面積を出来る限り小さくすることが好ましい。これは、フィルタでカラム内に吸着体を安定保持する目的や、フィルタをスペーサーとし、カラム内流れの向上等を目的としてカラム内の長軸方向に対して垂直方向以外に開口しているフィルタを用いることも考えられるが、そのようなメッシュは、吸着体間隙を流れるエアの流れを阻害しやすく、またエアをトラップし易いため好ましくない。また、これによりカラム内に充填できる吸着体量が減少し、吸着性能の低下につながる可能性もある。具体的には、Ｂ１／Ｂ２≧１.０の関係を満たすことが好ましく、より好ましくはＢ１／Ｂ２≧５.０、さらに好ましくはＢ１／Ｂ２≧１０.０である。なお、カラム内の長軸方向に対して垂直でも平行でもなく、斜めの方向に開口している場合は、上記分母、分子のいずれにも含めないこととする。
　フィルタを配したカラムの形態としては、通常、浄化前の血流が流入する入口部と浄化後の血流が排出される出口部が設けられたケーシングと、ケーシングに収容された吸着体と、入口部および／もしくは出口部の内側に設けられたフィルタと、ケーシング長手方向の両端に配した血液の流入口、流出口が設けられたヘッダーキャップから成る。フィルタは吸着体をケーシング内に保持する関係上、入口および出口の両側にそれぞれ設けることが好ましいが、入口、出口のいずれか一方のみで吸着体を保持できる場合には単独で用いても良く、カラムの片側に本発明に関するフィルタを配し、反対側には本発明とは異なるフィルタを配しても良い。
　カラムのケーシング内における吸着体の充填率の上限としては７０％未満であることが好ましく、更に好ましくは６３％以下となる。吸着体の充填率の下限としては１３％以上であることが好ましく、更に好ましくは３０％以上、特に好ましくは４５％以上となる。吸着体の充填率を１３％以上とすることにより、血液浄化に必要な血液量が低減されるため、患者の負担を軽減することができる。一方で吸着体の充填率が７０％以上となるとエア抜け性が悪化する。また、吸着体を充填しにくくなるため、作業効率の低下を招く。尚、ここでいう充填率とは、浄化前の血流が流入する入口部と浄化後の血流が排出される出口部が設けられたケーシング体積に占める吸着体体積の割合のことであり、上記ヘッダー部などは含まない。
　以下に本発明に係る血液浄化カラムの作成例について、糸形状として中実糸のものを用いた一例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
　ポリマーを溶媒に溶かした紡糸原液を調製する。紡糸原液は、円形の原液吐出口をもつ口金から吐出され、凝固浴にて中実の糸形状に凝固される。凝固浴は通常、水やアルコールなどの凝固剤、または紡糸原液を構成している溶媒との混合物からなる。また、凝固浴の温度をコントロールすることにより、空隙率を変化させることができる。空隙率は紡糸原液の種類等によって影響を受け得るために、凝固浴の温度も適宜選択されるものであるが、一般に凝固浴温度を高くすることにより、空隙率を高くすることが出来る。この機序は正確には明らかではないが、原液からの脱溶媒と凝固収縮との競争反応で、高温浴では脱溶媒が速く、収縮する前に凝固固定されるからではないかと考えられる。しかしながら、凝固浴温度が高くなりすぎると、細孔径が過大になるため、例えば、中実糸がポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡ）を含む糸で、かつ内管に気体を入れる場合の凝固浴温度は３９℃以上が好ましく、４２℃以上がより好ましい。一方で、５０℃以下が好ましく、より好ましくは４６℃以下である。
　次いで、凝固した中実糸に付着している溶媒を洗浄する工程を通過させる。中実糸を洗浄する手段は特に限定されないが、多段の水を張った浴（水洗浴という）中に中実糸を通過させる方法が好ましく用いられる。水洗浴中の水の温度は、糸を構成する重合体の性質に応じて決めればよい。例えばＰＭＭＡを含む糸である場合、３０～５０℃が用いられる。
　また、中実糸は水洗浴の後に孔径を保持するために、保湿成分を付与する工程を入れても良い。ここでいう保湿成分とは、中実糸の湿度を保つことが可能な成分、または、空気中にて、中実糸の湿度低下を防止することが可能な成分をいう。保湿成分の代表例としてはグリセリンやその水溶液などがある。
　水洗や保湿成分付与の終わった後、収縮性の高い中実糸の寸法安定性を高めるため、加熱した保湿成分の水溶液が満たされた浴（熱処理浴という）の工程を通過させることも可能である。熱処理浴には加熱した保湿成分の水溶液が満たされており、中実糸がこの熱処理浴を通過することで、熱的な作用を受けて収縮し、以後の工程で収縮しにくくなり、糸構造を安定させることが出来る。このときの熱処理温度は、糸素材によって異なるが、ＰＭＭＡを含む糸の場合には７５℃以上が好ましく、８２℃以上がより好ましい。また、９０℃以下が好ましく、８６℃以下がより好ましい温度として設定される。
　得られた中実糸を用いて浄化カラムとする手段の一例を示すと次の通りである。
　まず、中実糸を必要な長さに切断し、必要本数を束ねた後、血液浄化カラムの筒部分となるプラスチックケーシングに入れる。その後、中実糸の両端をカッター等で中実糸がケーシング内に収まるよう切断し、カラム両端のカラム両側端面の被処理液の流出入口に、図１に示すように内径と同じ径にカットしたメッシュフィルタを装着する。最後にヘッダーキャップと呼ばれる被処理液の入口、出口ポートを取り付けて血液浄化カラムを得ることができる。
　また、医療用具等に用いる際には殺菌又は滅菌して用いることが好ましい。殺菌、滅菌方法としては、種々の殺菌・滅菌方法、例えば、高圧蒸気滅菌、ガンマ線滅菌、エチレンオキサイドガス滅菌、薬剤殺菌、紫外線殺菌などが例示できる。これらの方法のうち、ガンマ線滅菌、高圧蒸気滅菌、エチレンオキサイドガス滅菌は、滅菌効率と材料に与える影響が少なく好ましい。
　本発明における血液浄化カラムの使用形態としては、１回の処理量や操作の簡便性などの観点から体外循環回路に組み込みオンラインで吸着除去を行う手法が好ましい。この場合、本発明の浄化カラムを単独で用いても良いし、透析時などにおいて人工腎臓などと直列に繋いで同時に用いることもできる。
　実施例１
　重量平均分子量が４０万のｓｙｎ－ＰＭＭＡを３１．７重量部、重量平均分子量が１４０万のｓｙｎ－ＰＭＭＡを３１．７重量部、重量平均分子量が５０万のｉｓｏ－ＰＭＭＡを１６．７重量部、パラスチレンスルホン酸ソーダを１．５ｍｏｌ％含む分子量３０万のＰＭＭＡ共重合体２０重量部をジメチルスルホキシド３７６重量部と混合し、１１０℃で８時間撹拌し紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液の１１０℃での粘度は１２４０ｐｏｉｓｅであった。得られた紡糸原液を９３℃に保温された径０．３ｍｍの円形吐出口をもつ口金から、１．０ｇ／ｍｉｎの速度で、空気中に吐出し、空中部分を５０ｃｍ走行させた後、凝固浴に導いた。凝固浴に用いた水温（凝固浴温度）を４２℃として中実糸を得た。それぞれの中実糸を水洗後、保湿剤としてグリセリンを７０重量％水溶液として付与した後、熱処理浴温度を８４℃とし、余分のグリセリンを除去した後にスペーサー糸を巻き付けて４２ｍ／ｍｉｎで巻き取った。得られた中実糸の糸径は、ニコン社制の投影機Ｖ－１０Ａを用いて測定した結果、１２１μｍであった。
　得られた中実糸を公知の方法を用いて束ね、内径３８ｍｍ、軸方向長さ１３３ｍｍのポリカーボネート製円筒状ケーシング内に、糸径１２１μｍの中実糸を充填率５７％となるように内蔵した。次にこのカラムの両側端面の被処理液の流出入口に、図１に示すようにケーシング内径と同等の径にカットした目開き相当直径８４μｍ、開口率３６％のポリプロピレン製メッシュフィルタを装着した。尚、フィルタの目開きの相当直径、開口率、カラムの充填率は、ニコン社制の投影機Ｖ－１０Ａを用いて測定を行い、各々先述した手法で算出した。
　さらに、カラム両端に、被処理液の流入口および流出口を備えたヘッダーキャップを配し、次いで純水でカラム内部を洗浄した後、各ポートをキャップでシールし、両側にメッシュを装着したカラムを作成した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は９１μmであった。このカラムを、図２のようなエア抜け性試験用回路にその長手方向を地面に垂直にセットし以下の手順でメッシュにトラップされるカラム内エア除去率を測定した。
（１）ポンプを用いて流速１００ｍｌ/ｓで、回路内のエアが完全に抜けるまで純水を循環した。必要に応じてカラムを叩くなどして衝撃を与えることでエアを追い出しやすくした。
（２）ポンプを停止し、エアが混入しないよう注意しながらカラムを回路から外し、被処理液の流入口および流出口それぞれに蓋をした。このときのカラム重量を測定し、Aとした。
（３）重量測定後のカラムを再び回路に戻し、流速１００ｍｌ/ｓで純水を循環した。
（４）カラムの被処理液流入口から回路の上流部１ｃｍの所からシリンジを用いて１０ｍｌの乾燥エアを５秒間かけて注入した。
（５）そのまま流速１００ｍｌ/ｓで純水を１分間循環した。この間、回路は静置した状態であった。
（６）ポンプを停止し、エアが混入しないよう注意しながらカラムを回路から外し、被処理液の流入口および流出口それぞれに蓋をした。このときのカラム重量を測定し、Bとした。
（７）カラム内エア除去率を、以下の式から算出した。結果を表１に示す。
カラム内エア除去率（％）＝（A―B）／A×１００。
　実施例２
　紡糸原液の吐出速度を１．９ｇ／ｍｉｎとすることで糸径を１８１μｍとした以外は実施例１と同じ方法で中実糸を得て、実施例１と同じ寸法、形状のケーシング内に実施例１と同様に内蔵し、ケーシング両側端面に実施例１と同じ寸法、形状のメッシュフィルタ、ヘッダーキャップを同様に配した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は１３５μmであった。このカラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表１に示す。
　実施例３
　紡糸原液の吐出速度を０．５ｇ／ｍｉｎとすることで糸径を５６μｍとした以外は実施例１と同じ方法で中実糸を得て、実施例１と同じ寸法、形状のケーシング内に実施例１と同様に内蔵し、ケーシング両側端面に実施例１と同じ寸法、形状のメッシュフィルタ、ヘッダーキャップを同様に配した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は４２μmであった。このカラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表１に示す。
　実施例４
　実施例１と同じ方法で中実糸を得て、実施例１と同じ寸法、形状のケーシング内に実施例１と同様に内蔵し、ケーシング両側端面に、目開き相当直径１２４μm、開口率３１％のポリプロピレン製メッシュフィルタ、および実施例１と同じ寸法、形状のヘッダーキャップを実施例１と同様に配した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は９１μmであった。このカラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表１に示す。また、得られた浄化カラムのタンパク質除去性能を評価するため、以下に示す方法でβ２－ＭＧ（ミクログロブリン）のクリアランス測定を行った。結果を表３に示す。
　β２－ＭＧのクリアランスの測定方法
吸着カラムの性能評価として、β２－ＭＧのクリアランスを測定した。β２－ＭＧは、長期透析合併症である透析アミロイドーシスの原因タンパク質であることが知られている。
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを添加した牛血液について、ヘマトクリットが３０±３％、総タンパク量が６．５±０．５ｇ／ｄＬとなるように調整した。採血後、５日以内の牛血液を用いた。
　次に、β２－ＭＧ濃度が１ｍｇ／ｌになるように加え、撹拌した。かかる牛血液について、その２Ｌを循環用に、１．５Ｌをクリアランス測定用として分けた。
回路は図５のようにセットした。回路のうち、被処理液を取り込む入り口部をＢｉ、血液浄化カラム通液後の液出口部をＢｏとした。
Ｂｉを上記で調整した牛血液２Ｌ（３７℃）の入った循環用ビーカー内に入れ、流速を２００ｍＬ／ｍｉｎとしてポンプをスタートし、Ｂｏから排出される液体９０秒間分を廃棄後、ただちにＢｏを循環用ビーカー内に入れて循環状態とした。
循環を１時間行った後ポンプを停止した。
次に、Ｂｉを上記で調整したクリアランス測定用の牛血液内に入れ、Ｂｏを廃棄用ビーカー内に入れた。
流速は２００ｍＬ／ｍｉｎとして、ポンプをスタートしてから２分経過後、クリアランス測定用の牛血液（３７℃）からサンプルを１０ｍｌ採取し、Ｂｉ液とした。スタートから４分３０秒経過後に、Ｂｏから流れたサンプルを１０ｍｌ採取し、Ｂｏ液とした。これらのサンプルは－２０℃以下の冷凍庫で保存した。
各液のβ２－ＭＧの濃度からクリアランスを下記I式によって算出した。牛血液のロットによって測定値が異なる場合があるので、実施例、比較例には全て同一ロットの牛血液を使用した。
　　　Ｃｏ（ｍｌ／ｍｉｎ）＝（ＣＢｉ－ＣＢｏ）×ＱＢ／ＣＢｉ　　（I）
　I式において、ＣＯ＝β２－ＭＧクリアランス（ｍｌ／ｍｉｎ）、ＣＢｉ＝Ｂｉ液におけるβ２－ＭＧ濃度、ＣＢｏ＝Ｂｏ液におけるβ２－ＭＧ濃度、ＱＢ＝Ｂｉポンプ流量（ｍｌ／ｍｉｎ）である。
　実施例５
　実施例１と同じ方法で中実糸を得て、実施例１と同じ寸法、形状のケーシング内に実施例１と同様に内蔵し、ケーシング両側端面に、目開き相当直径１０８μm、開口率４０％のポリエチレンテレフタラート製メッシュフィルタ、および実施例１と同じ寸法、形状のヘッダーキャップを実施例１と同様に配した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は９１μmであった。このカラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表１に示す。また、実施例４と同様の手順でβ２－ＭＧのクリアランスを測定した。結果を表３に示す。
　実施例６
　紡糸原液の吐出速度を４．７ｇ／ｍｉｎとすることで糸径を２６０μｍとした以外は実施例１と同じ方法で中実糸を得て、実施例１と同じ寸法、形状のケーシング内に実施例１と同様に内蔵し、実施例５と同様に、ケーシング両側端面に目開き相当直径１０８μm、開口率４０％のポリプロピレン製メッシュフィルタ、および実施例１と同じ寸法、形状のヘッダーキャップを実施例１と同様に配した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は１９４μmであった。このカラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表１に示す。また、実施例４と同様の手順でβ２－ＭＧのクリアランスを測定した。結果を表３に示す。　比較例１
　紡糸原液の吐出速度を４．７ｇ／ｍｉｎとすることで糸径を２６０μｍとした以外は実施例１と同じ方法で中実糸を得て、実施例１と同じ寸法、形状のケーシング内に実施例１と同様に内蔵し、ケーシング両側端面に実施例１と同じ寸法、形状のメッシュフィルタ、ヘッダーキャップを同様に配した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は１９４μmであった。このカラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表１に示す。また、実施例４と同様の手順でβ２－ＭＧのクリアランスを測定した。結果を表３に示す。
実施例７
　実施例１と同様の紡糸原液を、９３℃に保温された環状スリット部分の外径／内径＝２．１／１．９５ｍｍφの２重管中空糸用口金から、２．５ｇ／ｍｉｎの速度で、空気中に吐出した。ここで、同時に２重管の内管部分には窒素ガスを注入し、空中部分を５０ｃｍ走行させた後、凝固浴に導いた。凝固浴に用いた水温（凝固浴温度）を４２℃として中空糸膜を得た。それぞれの中空糸膜を水洗後、保湿剤としてグリセリンを７０重量％水溶液として付与した後、熱処理浴温度を８４℃とし、余分のグリセリンを除去した後にスペーサー糸を巻き付けて６０ｍ／ｍｉｎで巻き取った。得られた中空糸の糸径は、ニコン社制の投影機Ｖ－１０Ａを用いて測定した結果、内径２００μｍ、糸外径２６０μｍであった。実施例１と同じ寸法、形状のケーシング内に実施例１と同様に内蔵し、実施例６と同様に、ケーシング両側端面に目開き相当直径１０８μm、開口率４０％のポリプロピレン製メッシュフィルタ、および実施例１と同じ寸法、形状のヘッダーキャップを実施例１と同様に配した。このカラムの吸着体間隙の円平均相当直径は１９５μmであった。このカラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表１に示す。
　参考例１
内径４６ｍｍ、軸方向長さ１００ｍｍの円筒状ケーシングの被処理液流出側端面に、図２に示すように、被処理液の流出口と内径と同じ径に円柱状にカットした目開き相当直径３２６μｍ、開口率５１％のポリプロピレン製メッシュフィルタを装着した。さらに、被処理液の流入口および流出口を備えたヘッダーキャップを両端に配し、片側メッシュ装着カラムを作成した。尚、吸着体は内蔵しなかった。この片側メッシュ装着カラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表２に示す。
　参考例２
　参考例１と同じ寸法、形状のケーシングの被処理液流出側端面に、被処理液の流出口の内径と同じ径に円柱状にカットした目開き相当直径２７４μｍ、開口率４５％、厚み２４５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン製メッシュフィルタを装着したこと以外は参考例１と同様にして片側メッシュ装着カラムを作成した。この片側メッシュ装着カラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表２に示す。
　参考例３
　参考例１と同じ寸法、形状のケーシングの被処理液流出側端面に、被処理液の流出口に内径と同じ径に円柱状にカットした目開き相当直径２７４μｍ、開口率３７％、厚み２９１ｍｍのナイロン６６製メッシュフィルタを装着したこと以外は参考例１と同様にして片側メッシュ装着カラムを作成した。この片側メッシュ装着カラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表２に示す。
　参考例４
　参考例１と同じ寸法、形状のケーシングの被処理液流出側端面に、被処理液の流出口に内径と同じ径に円柱状にカットした目開き相当直径３０８μｍ、開口率４２％、厚み２８０ｍｍのポリエチレンテレフタラート製メッシュフィルタを装着したこと以外は参考例１と同様にして片側メッシュ装着カラムを作成した。この片側メッシュ装着カラムを、実施例１と同様の手順でカラム内エア除去率を測定した。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１の結果から、カラム内吸着体間隙の、平均円相当直径に対する目開きの相当直径の割合が４５％以上であると、カラム内エア除去率は高い値を得られるが、４５％未満となると、カラム内エア除去率が５９％と低い値を示すことが分かる。これは、フィルタ目開きの相当直径が、カラム内吸着体間隙の平均円相当直径に比べて小さい場合、カラム内を通過するエアの断面積に対し、フィルタの目開きが著しく小さいため、フィルタにエアがトラップされやすいことが考えられる。なお、ポリエチレンテレフタラート製のメッシュに比べて、ポリプロピレン製のメッシュは、やや高いエア除去率となることが示されている。
表２の結果から、開口率と目開き相当直径がほぼ同等のメッシュを用いても、接触角が高い程、カラム内エア除去率は高い値を示すことがわかる。これは、接触角を大きくすることで、固体と空気の界面の張力を低下させられるためと考えられる。
表３の結果から、吸着体の糸径、充填率が同等であるカラムについて、カラム内エア除去率とβ２－ＭＧのクリアランスの関係は、カラム内エア除去率が低い程β２－ＭＧのクリアランスは低下する傾向、すなわちタンパク質の吸着性能は低下する傾向であった。尚、表3の結果において、実施例４および実施例５に係るカラムの吸着体の糸径は１２１μｍである。一方で実施例６および比較例１係るカラムの吸着体の糸径は２６０μｍである。いずれのカラムも吸着体の充填率は５７％であることから、糸径１２１μｍのカラムと２６０μｍのカラムでは、カラム当りの吸着体の表面積が異なるため、これによりタンパク質吸着性能に差が生じたものと考えられる。
１　ヘッダーキャップ
２　被処理液流出口
３　被処理液流入口
４　出口側フィルタ
５　入口側フィルタ
６　ケーシング
７　吸着体
８　血液浄化カラム　
９　エア注入用シリンジ
１０　ポンプ
１１　ビーカー
１２　純水
１３　片側メッシュ装着カラム
１４　湯浴（３７℃）　
１５　廃棄用ビーカー
１６　循環用血漿
１７　クリアランス測定用血漿

Claims (9)

  1. 　吸着体と、両端が開放端であるケーシングとを有し、前記ケーシングの内部に吸着体が収容され、前記ケーシング両端の一方が血液流入側端部、他方が血液流出端部であり、前記ケーシングの血液流入側端部および／もしくは血液流出側端部にフィルタが配置され、該フィルタは以下の要件を満たすことを特徴とする血液浄化カラム。
    （１）その開口率が５％以上、８０％以下
    （２）その目開きの相当直径が１μｍ以上、５０００μｍ以下
    （３）その目開きの相当直径の前記吸着体の間隙の平均円相当直径に対する比率が４５％以上
  2. 　前記フィルタがポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂の中から選ばれる少なくとも1種類の素材を含むことを特徴とする請求項１に記載の血液浄化カラム。
  3. 　前記吸着体の形態が中空糸状および／もしくは中実糸状であることを特徴とする請求項１または２に記載の血液浄化カラム。
  4. 　前記中空糸状および／もしくは中実糸状の吸着体がカラム長手方向に平行に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の血液浄化カラム。
  5. 　前記フィルタにおいて、カラム内の長手方向に対して垂直方向に開口している部分の表面積をＢ１と、カラム内の長手方向に対して平行方向に開口している部分の総表面積をＢ２とした場合に、以下の関係を満たす請求項１～４のいずれかに記載の血液浄化カラム。
    Ｂ１／Ｂ２≧１
  6. 　前記フィルタの形状がメッシュ状であることを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の血液浄化カラム。
  7. 　前記吸着体の前記カラム内収容空間における充填率が３０％以上、７０％未満であることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載の血液浄化カラム。
  8. 　前記中空糸もしくは中実糸の糸径または外径が１０μｍ以上、1０００μｍ以下であることを特徴とする請求項３～７のいずれかに記載の血液浄化カラム。
  9. 　人工腎臓と直列に接続する用途に用いられることを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載の血液浄化カラム。
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