濾過膜
本発明は流体または液体媒質からエンドトキシンおよびバクテリアＤＮＡまたはＤＮＡ断片を含むサイトカイン誘導物質（ＣＩＳ）を保持できる限外濾過膜を対象とする。さらに本発明はこの限外濾過膜を高品質かつ効率的かつ時間を節約した手順で製造する方法、および流体または液体から物質を保持するこの膜の使用を対象とする。本発明の限外濾過膜は骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーと、親水性、非荷電のポリビニルピロリドンのホモポリマーと、カチオン電荷を含むポリマーとを有するポリマーブレンドからなる。この限外濾過膜を製造する方法は、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーと、親水性、非荷電のポリビニルピロリドンのホモポリマーと、カチオン電荷を含むポリマーとを溶媒に溶解してポリマー溶液を形成し、形成したポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせて限外濾過膜を調製し、限外濾過膜を洗浄し、引き続いて乾燥することを含む。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は限外濾過膜に向けられる。さらにこの発明は、流体または液体からの物質を保持するための先述したような種類の限外濾過膜の製造方法および、このような膜の使用に向けられる。
【０００２】
半導体および食品加工産業もしくは医療および環境応用において、流体または液体媒質から好ましくない物質を除去するための、向上した高性能濾過膜の需要が引き続いて存在する。
【０００３】
点滴液の調製または人間の血液の透析のようないくらかの医療の応用例において、流体からバクテリアのエンドトキシンおよび／または発熱性物質を保持することができる濾過膜を備えることが要求される。発熱物質またはサイトカイン誘導物質（ＣＩＳ）は、例えばバクテリアの細胞断片、例えばリポポリサッカリドかもしれない。０．２μｇ／ｋｇを下回るＣＩＳでも、静脈内に入った場合は人体に発熱を引き起こすのに十分である。
【０００４】
物質の保持のためのフィルタ装置の発展におけるアプローチは、強力な吸着効果の材料、特に多孔質構造の材料を含む。保持特性をさらに向上させるために、いくらかの材料は非荷電膜マトリクス上に適用された荷電ポリマーを含んだ被膜とともに提供されている。
【０００５】
ＵＳ ５，５３１，８９３は、親水性相互貫入ネットワークの電荷修飾微孔膜を開示し、微孔膜基材内に架橋相互貫入ネットワークを形成する荷電修飾システムを含む。ネットワークは加熱硬化で固定される。
【０００６】
既知の材料は通常、０．０１〜１０μｍの孔サイズの微孔膜である。これらの材料の欠点は、多量のＤＮＡ，特に小さなＤＮＡ断片を通過させてしまうことであるとわかる。混入したオリゴヌクレオチドは、一般に主としてバクテリアおよび他の微生物由来の二本鎖デオキシヌクレオチドであるが、一本鎖デオキシ核酸またはリボ核酸もあり得る。これらのオリゴヌクレオチドは、およそ２００〜５００ヌクレオチドから５〜１０ヌクレオチドぐらいの小ささのサイズ範囲をとり得る。
【０００７】
この文脈においてオリゴヌクレオチドは主な慢性および急性炎症性刺激の原因としての役を担い、リポポリサッカリドおよびバクテリアのＤＮＡが相乗的に前炎症性サイトカイン、例えばマクロファージによるＴＮＦαの放出を刺激する事実によって強調される（Ｇａｏ ｅｔ ａｌ.（２００１） Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｌ；１６６：６８５５−６８６０）。したがって、先述の小さなＤＮＡ断片でさえも液体媒質から濾過することができる向上した限外濾過膜の需要がある。
【０００８】
既知の荷電したポリマー被膜をもつ材料のさらなる欠点は、被膜工程が第２の製造工程であり、さらに形成層の溶解性を減じるために被膜を架橋させる工程を続けて行わなければならないことである。明らかにこの製造手順は複雑で時間がかかる。
【０００９】
それゆえに、流体および／または液体媒質からエンドトキシンおよびバクテリアのＤＮＡおよび／またはＤＮＡ断片を含むサイトカイン誘起物質（ＣＩＳ）を保持することができる先述した種類の膜を提供することが、本発明の目的である。さらに、このような膜を高品質かつ効率的に、時間を節約した手順で製造する方法を提供することがこの発明に従った目的である。
【００１０】
この目的は、
ａ）骨格に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、
ｂ）少なくとも１つの親水性かつ非電荷の、ポリビニルピロリドンのホモポリマーと、
ｃ）カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーと
を含むポリマーブレンドからなる限外濾過膜によって解決され、限外濾過膜は１００，０００ｇ／ｍｏｌを下回る名目カットオフ値を持つ。名目カットオフ（ｇ／ｍｏｌ）は、異なる分子量をもつ物質に対する膜のふるい係数から決定された値を表す。これは、１０％のふるい係数を持った化合物の分子量に対する計算値を示す。膜のふるい係数は、所定の条件のもとでプロテイン溶液を膜バンドルを通して送出し、供給液中、保持液中、濾液中のプロテイン濃度を決定することによって決定する。これらは以下でさらに詳しく説明されるだろう。
【００１１】
この出願は多孔質構造内にカチオン電荷基を持ち、水または透析液のようなプロセス流体からバクテリアのＤＮＡおよび他のサイトカイン誘導物質ならびにエンドトキシンを除去することができる限外濾過膜を記述する。正に荷電したポリマーが、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーとポリビニルピロリドンとを含んだポリマーマトリクスのブレンド内に分布していることが非常に重要である。
【００１２】
本発明による膜の利点は、分離が３つの異なる分離原理の組み合わせに基づいていることである。一方、本発明の膜はアニオン交換体として機能し、それらのイオン特性によってプロセス流体から好ましくない物質を濾過するであろう。さらに、本発明の膜は非特異的に各々の物質を吸着することができる疎水性ドメインを提供する。本発明の膜の保持特性に関する第３の特徴は、或る分子サイズの物質のサイズ排除濾過である。
【００１３】
先述の分離原理の組み合わせにより、本発明の組成および構造の膜は、プロセス流体からバクテリアのＤＮＡ断片を含むサイトカイン誘導物質を除去する能力を持つ。同時に、本発明の膜はプロセス流体から、主にサイズ排除によってエンドトキシンをも除去する。
【００１４】
バクテリアのＤＮＡおよび他のサイトカイン誘導物資を除去できるようにするために、ポリマーマトリクス内の孔が、バクテリアのＤＮＡおよび他のサイトカイン誘導物質を強制的にポリマーマトリクス内のアニオン交換位置である正に荷電した結合サイトに密接に接触させるのに十分な程小さいことが非常に重要である。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーは、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールエーテルスルホンからなる群の少なくとも１つの成分を含む。
【００１６】
骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーは、ブレンドの疎水特性をある程度決定し、材料に増強された熱的安定性を与える。上記の群から１つまたは複数の疎水性ポリマーを選択することによって、疎水性および／または熱的特性を所望のレベルに改良してもよい。
【００１７】
ポリマーブレンドの疎水性／親水性特性の精密な調整のために、ブレンドは好ましくは少なくとも２つの親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンのホモポリマーを含む。ポリビニルピロリドンが、ブレンド内でポリビニルピロリドンの少なくとも１つのホモポリマーの平均相対分子量がおよそ１０，０００ないし１００，０００となるように選択される場合は特に好ましい。最も好ましくは、ポリビニルピロリドンの少なくとも１つのホモポリマーの分子量がおよそ３０，０００ないし６０，０００である。ブレンド内のポリビニルピロリドンの少なくとも１つの第２のホモポリマーについて、平均相対分子量はおよそ５００，０００ないし２，０００，０００である。好ましくは、このポリビニルピロリドンの第２のホモポリマーはおよそ８００，００ないし２，０００，０００の平均相対分子量を持つ。
【００１８】
物質の相対分子量はこの物質内の原子の相対原子量の合計として定義され、相対原子量は（ある元素の原子あたりの平均質量）／（核種１２Ｃの質量の１／１２）の比として定義される。
【００１９】
上記範囲内から選択された２つの異なるポリビニルピロリドンを組み入れる利点は、発明の膜の疎水性／親水性特性を広い範囲で非常に精密に、的確に調整することができることである。これは確実な重要性である。なぜならばこのような膜の流束はこれらの特性によって大いに影響され、例えば孔サイズが同じのままで膜の疎水特性が増大する場合には、流束を保つためにはより低い圧力が要求されるからである。さらに、疎水性／親水性性質を、供給液流からの非荷電成分の吸着容量を最適化して疎水性サイド上のファンデルワールス力および吸着を向上させるように調整しなければならない。十分な水流束の他に貢献しなければならない第２の態様は、処理される各々の流体または液体に関して要求される濡れ性をもつ膜を提供することである。
【００２０】
限外濾過膜の疎水性／親水性特性をさらに精密に調整するために、好ましい実施形態においてポリマーブレンドは追加で少なくとも１つのポリアミドを含む。
【００２１】
膜成分の分子量に関しては、水溶性の場合にはカチオン電荷を含んだポリマーが２００，０００を上回る、好ましくは５００，００を上回る平均相対分子量を持つことが好ましい。カチオン荷電修飾ポリマーの分子量の選択は非常に重要である。なぜならば、それは膜構造において溶解性を減じる、ポリマーマトリクス内の十分な絡みを与えるのに十分なほどに大きくなければならないからである。すなわち、荷電ポリマーの分子量が大きくなる程、膜を使用する間のこの修飾ポリマーの損失が極小化される。
【００２２】
好ましくは、カチオン電荷を含んだポリマーは３級および／または４級アンモニウム基を含む。本発明の特に好ましい実施形態において、カチオン電荷を含んだポリマーはポリエチレンイミンおよび／または修飾ポリエチレンイミンを含み、両方は水溶性である。本発明の他の好ましい実施形態において、カチオン電荷を含むポリマーはカチオン電荷を持った修飾ポリフェニレンオキシドを含む。
【００２３】
本発明による膜は好ましくは０．００１ないし０．０１μｍの孔サイズの孔を持つ。最も好ましくは、膜の選択層において平均孔サイズは０．０１μｍを下回る。
【００２４】
先述の膜を得るために、本発明は限外濾過膜の製造方法を提供し、前記方法は骨格に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、少なくとも１つの親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンと、カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーとを少なくとも１つの溶媒に溶解し、ポリマー溶液を形成し、形成されたポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせて限外濾過膜を調製し、限外濾過膜を洗浄し、引き続いて乾燥する。この工程の利点は、カチオン荷電修飾膜が一段階で形成されることである。すなわち、先行技術における追加の工程、例えば非荷電膜マトリクス上に荷電ポリマー種を含んだ被膜を適用し、その後形成された層の溶解性を減じるために架橋させることは、本発明の方法においては要求されず、それゆえに本発明による限外濾過膜の製造工程は時間とコストを節約する。
【００２５】
限外濾過膜を形成するポリマーブレンドに含まれる異なるポリマー類は、互いに全く共有結合されていないが、異なるポリマーがお互いに絡み合い、それによって使用される間に膜内に留まるポリマーブレンドを形成する。これは先行技術と比較して工程の単純化の利点を提供する。先行技術ＵＳ ５，５３１，８９３においては、追加の架橋工程が実施され、膜内で異なるポリマーがお互いに共有結合される。
【００２６】
好ましくは、拡散誘起相分離を溶液転相紡糸（ｓｏｌｖｅｎｔ ｐｈａｓｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）によって実施し、形成されたポリマー溶液を２つの同心の開口をもつノズルの外側のリングスリットを通して押し出し、中央流体をノズルの内側の開口を通して押し出す。この方法によって、本発明の膜は中空繊維の形状で得られる。ノズルの内側の開口を通して押出された中央流体は、３０ないし５５重量％の溶媒と、水、グリコールおよび他のアルコール含む群より選択された４５ないし７０重量％の沈殿媒質を含む。より好ましくは、中央流体は追加で親水性ポリマーを含み、これは好ましくは０．１ないし２重量％の濃度で含まれる。
【００２７】
外側のスリット開口から出てくるポリマー溶液は、本発明の限外濾過膜の製造方法の特定の実施形態においては、沈殿する中空繊維の外側で湿潤蒸気／空気混合物に暴露される。好ましくは、蒸気／空気混合物の温度は３０ないし７０℃の範囲内である。湿潤蒸気／空気混合物における相対湿度は６０〜１００％である。好ましくは、湿潤蒸気／空気混合物は、水の含有量に関係して０．５ないし５重量％の間の溶媒含有量を持つ。
【００２８】
ポリマー溶液におけるポリマー成分の濃度に関して、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーは、好ましくは溶液中におよそ８ないし２３重量％の濃度で、より好ましくはおよそ１１ないし１７重量％の濃度で含まれる。少なくとも１つのポリビニルピロリドンは、溶液中におよそ１ないし１５重量％の濃度で含まれる。より好ましくは、ポリマー溶液中の少なくとも１つのポリビニルピロリドンの濃度はおよそ２ないし１０重量％である。しかしながら最も好ましくは、ポリマー溶液は少なくとも２つの異なる親水性、非荷電ポリビニルピロリドン類を含む。すなわち、本発明の方法の好ましい実施形態において、ポリマー溶液中に含まれる少なくとも２つのポリビニルピロリドン類は、ともに１ないし１５重量％、より好ましくは２ないし１０重量％の濃度で含まれる。
【００２９】
ポリマー溶液中に少なくとも２つの異なるポリビニルピロリドンが用いられる場合は、好ましくは少なくとも２つの異なるポリビニルピロリドンのうち第１のものがおよそ１０，０００ないし１００，０００の範囲の平均相対分子量を持つ。この好ましい方法において、少なくとも２つの異なるポリビニルピロリドンのうち第２のものがおよそ５００，０００ないし２，０００，０００の範囲の平均相対分子量を持つ。最も好ましくは、ポリマー溶液中の前記第１のポリビニルピロリドンの第２のポリビニルピロリドンに対する比は２：１ないし１０：１の範囲であり、特に好ましくはおよそ３：１である。
【００３０】
低分子量のポリビニルピロリドンは、製造工程の間に部分的に洗い流されてしまうと推測される。洗浄により、所望の孔のいくらかの部分が得られるだろう。しかしながら、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマー、例えばポリエーテルスルホンは拡散誘起相分離自体の間に孔を形成する。
【００３１】
好ましい実施形態において、カチオン電荷を含んだポリマーは、溶液中におよそ０．１ないし４．０重量％の濃度で含まれ、特に好ましい実施形態においては溶液中におよそ０．２ないし２重量％の濃度で含まれる。
【００３２】
本発明による他の好ましい方法において、ポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせる前に、ポリマー溶液中に溶解した少なくとも１つのポリアミドが追加で存在し、好ましくはポリアミドがポリマー溶液中におよそ０．００５ないし１重量％の濃度で含まれる。最も好ましくは、少なくとも１つのポリアミドがポリマー溶液中におよそ０．０１ないし１重量％の濃度で含まれる。ポリアミドはポリマー溶液中に均一に溶解されないが、好ましくは本発明のポリマー溶液は均一で、ほとんどの場合に透明である。しかしながら或る場合には、形成されたポリマー溶液はかすかに濁っているように見えるかもしれない。いくらかの場合において濁りの影響を克服するために、溶媒の交換が要求されるであろう（例２を参照のこと）。好ましくは、溶媒はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ブチロラクトン、Ｎ−エチルピロリドン（ＮＥＰ）、Ｎ−オクチルピロリドン（ＮＯＰ）を含む群より選択される。当業者にとって、上記の溶媒の混合物を使用してもよいことは明らかである。本発明の製造工程において好ましい溶媒はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）である。
【００３３】
本発明の特に好ましい実施形態において、膜形成のためのポリマー紡糸溶液の組成は、８ないし２３重量％のポリアリールエーテルスルホンと、０．２ないし４重量％のカチオン荷電ポリマーと、０．５ないし７重量％のおよそ５００，０００〜２，０００，０００の範囲の平均相対分子量のポリビニルピロリドンと、０．５ないし８重量％のおよそ１０，０００〜１００，０００の範囲の平均相対分子量のポリビニルピロリドンとを含み、５重量％以下の水と、１重量％以下のポリアミドとを含み、Ｎ-メチルピロリドンを用いて１００重量％に達するまで添加する。他の好ましい実施形態において、上記のポリマー紡糸溶液の組成は、７．５重量％までの濃度で含まれる或る量の適当な添加剤を含有する。好ましくは、これらの添加剤は水、グリコールおよび他のアルコールを含む群より選択される。
【００３４】
先述した本発明の膜は、好ましくはサイトカイン誘導物質および／またはオリゴヌクレオチドを保持するために使用される。さらにより好ましくは、本発明の限外濾過膜はサイトカイン誘導オリゴヌクレオチドを保持するために使用される。さらに、本発明の膜を液体または流体からエンドトキシンを除去するために使用してもよい。限外濾過膜は中空繊維、チューブまたは平坦膜の形状で使用されてもよい。特に好ましいのは、本発明による限外濾過膜を親水性中空繊維膜の形状で使用することである。
【００３５】
本発明の限外濾過膜を、食品加工産業および環境応用における水の精製のために使用してもよい。好ましくは、本発明の膜は医療応用、例えば点滴液のため、および人間の血液透析において使用される。さらに、膜を半導体製造工程における水の脱イオンに使用してもよい。
【００３６】
本発明の組成および構造の膜、ならびに本発明の製造手順によって得られる膜は異方性膜であって、外側の孔は限外濾過膜の内側部分上のものよりもサイズが大きい。これは図１および２に示される発明の中空繊維の壁を通る断面の走査性電子顕微鏡写真からより明確になる。本発明による膜は、好ましくは０．００１ないし０．０１μｍの孔サイズの孔を持つ。最も好ましくは、膜の選択層において平均孔サイズが０．０１μｍを下回る。
【００３７】
分離層のモルフォロジーおよび膜の全体構造は大きく変化し、膜の保持および吸着挙動に影響を与え得る。全体構造はスポンジ様構造またはむしろ他の非対称構造、例えばフィンガー型構造を持つかもしれない。しかしながら、吸着膜のためのこれらの構造の混成物、例えば壁中央、等における大きなキャビティを持つスポンジ様構造も可能だろう。
【００３８】
２つの異なるポリマー溶液を紡糸する可能性を持ったトリプル口金を使用することで、異なる組成のこれらの層をもつ層構造を作ることができる。層の数は、必要とされる口金を構築する能力に応じて増やすことができる。３層または４層すら可能だろう。マルチ口金を使用することで、壁構造における荷電修飾層の位置を調整することができる。内側における１または２μｍの非荷電層と、構造内に荷電部分をもつ下部構造層とを持つことができるであろう。これにより、膜の内側における感受性のある物質を輸送することが可能になり、濾液を膜壁の荷電表面に接触したままにすることが可能になるだろう。これらは構造の異なる部分において荷電ポリマーをいかに分布させるかの例にすぎない。経験のある膜技術者は、ここに記載したものとはさらに異なる構造を生み出すかもしれない。
【００３９】
オリジナルな開示の目的のために、本明細書、図面および請求項から当業者によって収集されるであろうあらゆる特徴は、特定のさらなる特徴と組み合わせて記述されただけであっても、これが明らかに除外されるか、もしくは技術状況からこのような組み合わせが不可能または無意味でない限りは、本明細書で開示された特徴または特徴の群と個々におよび任意の組み合わせで組み合わせてもよいことは特筆されるべきである。
【００４０】
教示されるであろう特徴の任意の組み合わせの包括的で明示的な議論は、単に明細書および請求項の簡潔かつ読みやすさのために省いている。しかしながら、これらの組み合わせのいくらかは、例えば以下の図および例を考慮して明らかになるだろう。
【００４１】
以下の図は本明細書に包含され、さらに以降の例においてより詳細に議論されるであろう。
【００４２】
例
例の分析方法
１．膜バンドルの調製
紡糸工程後の膜バンドルの調製は、その後の性能試験（水力学的透過率の測定、様々なふるい係数の測定および１本鎖（ｓｓ）ＤＮＡ保持試験）のための試験装置を製造するために必要である。繊維バンドルをフィラメントによってそれらの端付近で固定する。繊維バンドルを滅菌管に移し、その後蒸気滅菌を実施する。しかしながら、滅菌は蒸気に限定されない。他の滅菌方法を使用してもよい。滅菌後、繊維バンドルを所定の長さに切断する。次の工程は繊維の端を閉じることからなる。光学制御が、全ての繊維が閉じられていることを保証する。次に、繊維バンドルの端をポッティングキャップ内に移す。ポッティングキャップを機械的に固定し、ポッティングチューブをポッティングキャップに被せる。その後、ポッティングをポリウレタンまたはエポキシドのグルーで行う。次の工程段階において、ポッティングした膜バンドルを所定の長さに切断する。
【００４３】
その後、膜バンドルを様々な性能試験に使用される前に、乾燥貯蔵する。
【００４４】
２．水力学的透過率（Ｌｐ）
膜バンドルの水力学的透過率は、所定の圧力下で正確な所定体積の水をバンドルの片側で閉じた膜バンドルを通して加圧し、所要時間を計測することによって決定する。水力学的透過率は決定された時間、有効膜表面積、印加された圧力および加圧されて膜を通った水の体積を用いて計算することができる。有効膜表面積は繊維の数、繊維の長さ、および繊維の内径から計算することができる。膜バンドルは、試験を実施する前に湿潤させなければならない。それゆえに、膜バンドルを５００ｍｌの超純水の入ったボックス内に入れる。しばらくして、膜バンドルを試験システムに移す。試験システムは、３７℃に調節したウォーターバスと、膜バンドルを機械的に実装することができるデバイスとからなる。
【００４５】
Ｌｐ値は、ｃｍ３／（ｃｍ２×ｓｅｃ×ｂａｒ）で表される。
【００４６】
３．ふるい係数および名目カットオフ
膜のふるい係数を、所定の条件（流速、ＴＭＰおよび濾過率）のもとでプロテイン溶液（アルブミン、ミオグロビン）を膜バンドルを通して送出し、供給液中、保持液中および濾液中のプロテイン濃度を決定することによって決定する。濾液中のプロテイン濃度がゼロの場合は、０％のふるい係数が得られる。濾液中のプロテイン濃度が供給液および保持液中のプロテイン濃度と等しい場合は、１００％のふるい係数が得られる。異なる分子量の物質のふるい係数（対数スケール）により、計測されたデータから補間法および補外法によって膜の名目カットオフを決定できるようになる（名目カットオフ（ｇ／ｍｏｌ）：ふるい係数の１０％に相当する）。
【００４７】
ふるい係数の決定のために、使用するミオグロビンの濃度は１０〜１００００ｍｇ／ｌに調節し得る。ミオグロビンはｐＨ７．２のＰＢＳ緩衝液に溶解する。使用するアルブミンの濃度は１００〜８００００ｍｇ／ｌに調製し得る。アルブミンはｐＨ７．２のＰＢＳ緩衝液に溶解する。溶解中にフレークが生じる場合は、フィルタ濾過を行うべきである。
【００４８】
４．ｓｓＤＮＡ試験
全ての応用例において、いくつかの類義語を使用して一本鎖（ｓｓ）ＤＮＡの吸着を記述する。本明細書において、ｓｓ−ＤＮＡを記述するためにＤＮＡ、ｓｓＤＮＡ、オリゴヌクレオチドおよびｓｓ−オリゴヌクレオチドを使用する。二本鎖ＤＮＡを使用して試験を実施する場合は、明示的に言及する。
【００４９】
ｓｓ−ＤＮＡはＴＩＢ ＭＯＬＢＩＯＬ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｌａｂｏｒ，Ｂｅｒｌｉｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手された。ｓｓ−ＤＮＡを分析する試験キットは、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ Ｉｎｃ．，ＵＳＡから入手した。ＯｌｉＧｒｅｅｎ ｓｓＤＮＡ認定試薬およびキット（オーダーナンバー０−７５８２および０−１１４９２）の製品情報は、ｓｓＤＮＡを決定する分析手順を十分に記述している。試験装置は、膜バンドル、配管、ポンプおよび試験流体からなる。試験流体は所定の量のｓｓＤＮＡを含む。試験はデッドエンド濾過モードで行う。
【００５０】
保持性、すなわち吸着挙動は以下のように表される。
【００５１】
ＤＮＡ−ＬＲＶ（濃度）＝ｌｏｇ（出発溶液／ＭＷ１）
ＭＷ１＝（試験手順の間に採取した様々な濾過試料の濃度の合計）／（採取した試料の数）
ＤＮＡ−ＬＲＶ（質量）＝ｌｏｇ（ＤＮＡ出発溶液の質量）／（ＤＮＡ濾液プールの質量）
例１
ポリマー溶液を、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ；ＢＡＳＦ Ｕｌｔｒａｓｏｎ ６０２０）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ；ＢＡＳＦ Ｋ３０およびＫ９０）、水および荷電修飾ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ；ＦＵＭＡＴＥＣＨ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に溶解することによって調製する。ポリマー紡糸溶液における様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １４．２２
ＰＶＰ（Ｋ９０） １．５
ＰＶＰ（Ｋ３０） ５．０
ＰＰＯ ０．２８
水 ２
ＮＭＰ ７７
であった。
【００５２】
使用した荷電修飾ポリフェニレンオキシドのモノマー単位の化学構造を以下に示す。
【化１】
【００５３】
しかしながら、この出願はポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）のこの特定のカチオン荷電修飾に限定されない。カチオン電荷をもつポリフェニレンオキシドの他の修飾も可能であろう。経験のある化学者はＰＰＯをベースとして多くの様々な物質群を生み出すかもしれない。上記の材料の利点は、ポリマーが使用した濃度範囲においてＮＭＰ中のポリマー溶液（ＰＥＳ；ＰＶＰ；水）の成分で均一な溶液を形成するということである。
【００５４】
溶液を調製するために、まずＮＭＰ溶液を中央の口にフィンガーパドル攪拌機を付けた三つ口フラスコに入れる。ＰＶＰをＮＭＰに加え、５０℃で均一な透明溶液が調製されるまで攪拌する。この後、ポリエーテルスルホンを加え、最後に荷電修飾ポリフェニレンオキシドおよび水を加える。混合物を透明な高粘性の溶液が得られるまで攪拌する。
【００５５】
ポリマー溶液を４０℃に達するまで加熱し、溶液を紡糸ダイを通過させることにより膜を形成する。ボア液体として、５５重量％の水と、１重量％のＰＶＰ Ｋ３０と、４４重量％のＮＭＰを含む水／ＮＭＰ／ＰＶＰ Ｋ３０混合物を使用する。内側ボアの直径は１７０μｍであって、外側のオリフィスの直径は６００μｍである。中空繊維膜を、２８ｍｍ／ｍｉｎの紡糸速度で形成する。ダイを出る液体キャピラリーを調整室を通して２０℃の温度を持つウォーターバスに入れる。形成された中空繊維膜を５つの異なるウォーターバスを通してガイドする。最終的に、膜を巻き上げ装置に巻き取る。繊維をバンドルに転換し、７５℃にて水で洗浄し、微量のＮＭＰおよび水溶性ポリマー残渣を除く。乾燥中空繊維膜は、２１４μｍの内径および３１２μｍの外径、ならびに完全な非対称膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。活性分離層は、最小の孔をもつ層として規定される。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）を、先に記載した方法を用いて内側から外側へ向かって測定する。膜は、５３×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミン（分子量 ６９，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は８％であり、ミオグロビン（分子量 １７，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は８０％であった。ふるい係数は水溶液中で測定する。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数が１０％である）はおよそ６８，０００である。
【００５６】
得られた中空繊維膜（ＣＭＵＦ−１）の壁断面の走査電子顕微鏡写真を図１に示す。壁は中空繊維の内壁（ルーメン側）に最小の孔を持った非対称構造を示す。構造は、全体にスポンジ様構造を示す。
【００５７】
例１に対する比較例
似通ったふるい係数および名目カットオフをもつ膜を、荷電修飾ポリフェニレンオキシドを含まない溶液から調製する。この非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−１）および先述したように調製した修飾ポリフェニレンオキシドを含む荷電修飾膜（ＣＭＵＦ−１）を、一本鎖ＤＮＡの保持実験に使用する。
【００５８】
ａ）膜を蒸気滅菌し、３６０ｃｍ３の内表面積を持つ繊維バンドルから小さなモジュールを調製した。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。ＣＭＵＦ−１から２つの異なるバッチを調製して、試験する。これら２つの異なるバッチをＣＭＵＦ−１試料１および２と命名する。
【００５９】
ＣＭＵＦ−１およびＵＵＦ−１試料のためのＤＮＡ保持測定結果を表１に示す。
【表１】
【００６０】
ｂ）例１で調製された膜：（ｉ）修飾ポリフェニレンオキシドを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＵＦ−１）、および（ｉｉ）非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−１）を、二重らせん構造のＤＮＡ（二本鎖ＤＮＡ）の保持挙動を測定するために使用した。デオキシリボ核酸（大腸菌からの）を、ＩＣＮ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ａｕｒｏｒａ，Ｏｈｉｏ，ＵＳＡから入手した；発注番号１０１５０３。この材料の分子量分布は非常に広いことを述べておかねばならない。
【００６１】
ＵＵＦ−１およびＣＭＵＦ−１の二本鎖ＤＮＡ保持挙動を図３に示す。大きな分子量分布に起因して、サイズ排除効果が、使用されたＤＮＡの分離において役割を果たすことも理解される。サイズ排除効果によって、ＵＵＦ−1膜は二本鎖ＤＮＡの拒絶を示す。
【００６２】
調製された両方の膜（ＵＵＦ−１およびＣＭＵＦ−１）は同じ水力学的透過率を示し、同じ技術を使用して調製されており、同じ全体の膜モルフォロジーを示し、同じカットオフ測定結果を与える。これら全ての結果から、ふるい係数特性は同一であって、保持性の違いは吸着の事実に起因していると結論付けることができる。
【００６３】
例２
ポリマー溶液を、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ；ＢＡＳＦ Ｕｌｔｒａｓｏｎ ６０２０）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ；ＢＡＳＦ Ｋ３０およびＫ９０）、水およびポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙから入手したＬｕｐａｓｏｌ ＳＫ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に溶解することによって調製する。ポリマー紡糸溶液における様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １７．０
ＰＶＰ（Ｋ９０） ０．６
ＰＶＰ（Ｋ３０） ６．０
Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫ ０．８０
水 ２．６
ＮＭＰ ７３
であった。
【００６４】
Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫは修飾高分子量エチレンイミンホモポリマーであって、およそ２３〜２５．５重量％の固形成分を持つ水性液として販売されている。この材料のカチオン電荷密度は、製造者によっておよそ８ｍｅｑ／ｇと規定されている。Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫはおよそ２，０００，０００ｇ／ｍｏｌの相対平均分子量（Ｍｗ）を持つ。
【００６５】
形成された溶液はかすかに濁っている。溶液の濁り効果を克服するため、またはＮＭＰの量を調整するために、溶媒交換を実施してもよい。このために、水性Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫ溶液を同じ量のＮＭＰと混合し、水を減圧下で蒸発によって除去する。こうすることで、過剰な濃度をポリマー溶液中で調節でき、それでも透明溶液を得ることができる。
【００６６】
溶液調製手順は例１と同じである。
【００６７】
ポリマー溶液を５０℃に達するまで加熱し、溶液を紡糸ダイを通過させることによって膜を形成する。ボア液体として、５４重量％の水と、４６重量％のＮＭＰを含んだ水／ＮＭＰ混合物を使用する。１７０μｍの内径を持つ内側のチューブの壁厚は８５μｍである。中空繊維膜を４０ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で形成する。ダイを出る液体キャピラリーを、調整室を通して２０℃の温度を持ったウォーターバスに入れる。形成された中空繊維膜を、５つの異なるウォターバスを通してガイドする。最終的に、膜を巻き上げ装置に巻き取る。乾燥中空繊維膜は２１５μｍの内径および３１１μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の活性分離層は、最小の孔をもつ層として規定される。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）は、先に記載した方法を用いて内側から外側へ向かって測定する。膜は、４５×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数は水溶液中で測定した。これより、およそ６０，０００の名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）を計算した。
【００６８】
得られた中空繊維膜（ＣＭＳＫ−１）の壁断面の走査電子顕微鏡写真を図２に示す。壁は中空繊維の内壁（ルーメン側）に最小の孔を持った非対称構造を示す。構造は全体にフィンガー型構造を示す。
【００６９】
例２に対する比較例
似通ったふるい係数および名目カットオフをもつ膜を、カチオン荷電Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫを含まない溶液から調製する。この非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−２）と先述のように調製された修飾Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＳＫ−１）を一本鎖ＤＮＡの保持実験のために使用する。
【００７０】
膜を蒸気滅菌し、小モジュールを３６０ｃｍ３の内表面積を持つ繊維バンドルから調製する。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験方法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。ＣＭＳＫ−１バッチから２つの試料を調製し、試験する。これら２つの異なる試料をＣＭＳＫ−１試料１および２と命名する。
【００７１】
ＣＭＳＫ−１およびＵＵＦ−２試料のためのＤＮＡ保持試験結果を表２に示す。
【表２】
【００７２】
例３
第３の実験を例２と同様に実施した。しかしながら、紡糸ダイの温度を４℃だけ上げ、ポリマー溶液に添加したＬｕｐａｓｏｌ ＳＫの量は０．２８重量％であった。ポリマー溶液の水含有量は２．０重量％であった。他の全てのポリマーフラクションは一定に保った。ポリマー調製手順、膜形成手順および他の全ての工程段階は例２に記載されたままにした。
【００７３】
乾燥中空繊維膜は２１３μｍの内径および３１１μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）を、先に記載した方法を用いて内側から外側に向かって測定する。膜は、１２７×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミン（分子量 ６９，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は２０％であり、ミオグロビン（分子量 １７，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は８９％であった。ふるい係数は水溶液中で測定する。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）はおよそ８２，０００である。この値は、測定されたふるい係数の線形補外法によって得られた。
【００７４】
先述のように調製された修飾Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＳＫ−２）を、一本鎖ＤＮＡの保持実験のために使用する。膜を蒸気滅菌し、小モジュールを３６０ｃｍ３の内表面積を持った繊維バンドルから調製する。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験方法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。
【００７５】
ＣＭＳＫ−２についてのＬＲＶ（ＤＮＡ）質量を測定し、結果は２．２９であった。使用した溶液の量は２５０ｍｌであって、供給溶液の出発濃度は８２７６４０ｐｇ／ｍｌであった。
【００７６】
例４
ポリマー溶液を、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ；ＢＡＳＦ Ｕｌｔｒａｓｏｎ ６０２０）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ；ＢＡＳＦ Ｋ３０およびＫ８５）、水およびポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙから入手したＬｕｐａｓｏｌ Ｐ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に溶解することによって調製する。ポリマー紡糸溶液中の様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １４．０
ＰＶＰ（Ｋ８５） １．５
ＰＶＰ（Ｋ３０） ５．０
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ ０．５０
ＮＭＰ ７９
であった。
【００７７】
形成された溶液は透き通った透明であった。
【００７８】
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐは高分子量ポリエチレンイミンであって、およそ４８〜５２重量％の固形成分を持つ水性液として販売されている。この材料のカチオン電荷密度は、製造者によっておよそ２０ｍｅｑ／ｇと規定されている。Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐはおよそ７５０，０００ｇ／ｍｏｌを超える適切な平均分子量（Ｍｗ）を持つ。
【００７９】
ポリマー溶液に加える水の量を独立に調節するために、Ｌｕｏａｓｏｌ Ｐ溶液で溶媒交換を行った。同量のＮＭＰをＬｕｐａｓｏｌ Ｐ溶液に加え、水を真空蒸留によって除去した。得られたＬｕｐａｓｏｌ ＰおよびＮＭＰしか含んでいない溶液を、この例に使用した。
【００８０】
溶液調製手順は例１と同じである。しかしながら、ＮＭＰ中にＬｕｐｓｏｌ Ｐを含む溶液を、溶液調製のために最初に加えた。
【００８１】
ポリマー溶液を５０℃に達するまで加熱し、溶液を紡糸ダイを通過させることによって膜を形成する。ボア液体として、５６重量％の水と、４４重量％のＮＭＰを含んだ水／ＮＭＰ混合物を使用する。内側のボアの直径は１７０μｍであり、外側のオリフィスの直径は６００μｍである。中空繊維膜を４５ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で形成する。ダイを離れる液体キャピラリーは、調整室を通して２０℃の温度を持ったウォーターバスに入れる。形成された中空繊維膜を、５つの異なるウォーターバスを通してガイドする。最終的に、膜を巻き上げ装置に巻き取る。乾燥中空繊維膜は２１８μｍの内径および３１５μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。活性分離層は、最小の孔をもつ層として規定する。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）は、先に記載した方法を用いて内側から外側に向かって測定する。膜（ＣＭＰ−１）は、６７×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数を水溶液中で決定し、測定した。これより、およそ７３，０００の名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）が計算された。
【００８２】
例４に対する比較例
似通ったふるい係数および名目カットオフをもつ膜を、カチオン荷電Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ（Ｌｐ：６３×１０−４ｃｍ３／ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）を含まない溶液から調製する。この非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−３）および先述のように調製された修飾Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＰ−１）を一本鎖ＤＮＡの保持実験のために使用する。
【００８３】
膜を蒸気滅菌し、小モジュールを３６０ｃｍ３の内表面積を持った繊維バンドルから調製する。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験方法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。ＣＭＰ−１バッチから２つの試料を調製し、試験する。これら２つの異なる試料を、ＣＭＰ−１試料１および２と命名する。試験結果を表３に示す。
【表３】
【００８４】
例５
第５の実験を実験１および４と同様に実施した。しかしながら、紡糸ダイの温度は５０℃であって、ポリマー紡糸溶液中の様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １８．０ ％
ＰＶＰ（Ｋ９０） ０．５ ％
ＰＶＰ（Ｋ３０） ４ ％
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ ４ ％
ＮＭＰ ７３．５ ％
であった。
【００８５】
ポリマー調製手順、膜形成手順および他の全ての工程段階は例４に記載したままにした。
【００８６】
乾燥中空繊維膜は２１５μｍの内径および３１５μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）は、先に記載した方法を用いて内側から外側に向かって測定する。膜は、８０×１０−４ｃｍ３／（ＣＭ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数を水溶液中で決定し、測定した。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）はおよそ８５，０００であった。
【００８７】
先述したようなＬｕｐａｓｏｌ Ｐを含む荷電修飾膜を、例１および４に記載したような一本鎖ＤＮＡの保持実験に使用する。
【００８８】
この例による膜についてのＬＲＶ（ＤＮＡ）質量を測定し、結果は２．５１であった。使用した溶液の量は３０００ｍｌであって、供給溶液の出発濃度は８６８６５９ｐｇ／ｍｌ ｓｓＤＮＡであった。
【００８９】
例６
第６の実験を実験１および４と同様に実施した。しかしながら、紡糸ダイの温度は５２℃であって、紡糸速度は３５ｍ／ｍｉｎであり、ポリマー紡糸溶液中の様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １８ ％
ポリアミド（Ｔｒｏｇａｍｉｄ Ｔ５０００） ０．５ ％
ＰＶＰ（Ｋ９０） ０．５ ％
ＰＶＰ（Ｋ３０） ４ ％
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ ４ ％
ＮＭＰ ７３．５ ％
であった。
【００９０】
ポリマー調製手順、膜形成手順および他の全ての工程段階は例４に記載したままにした。
【００９１】
乾燥中空繊維膜は２１５μｍの内径および３１５μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）を、先に記載した方法を用いて内側から外側へ向かって測定する。膜は、７５×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数を水溶液中で決定し、測定した。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）はおよそ８３，０００であった。
【００９２】
先述したようなＬｕｐａｓｏｌ Ｐを含む荷電修飾膜を、例１および４に記載したような一本鎖ＤＮＡの保持実験に使用する。
【００９３】
この例による膜についてのＬＲＶ（ＤＮＡ）質量を測定し、結果は２．１１であった。使用された溶液の量は３００ｍｌであって、供給溶液の出発濃度は７５４２６７ｐｇ／ｍｌ ｓｓＤＮＡであった。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、例１に記述した中空繊維膜の壁断面の走査電子顕微鏡写真を示す。
【図２】図２は、例２に記述した中空繊維膜の壁断面の走査電子顕微鏡写真を示す。
【図３】例１に対する比較例の項（ｂ）において記述した膜の二本鎖ＤＮＡ保持特性のグラフ図である。
【発明の開示】
【０００１】
本発明は限外濾過膜に向けられる。さらにこの発明は、流体または液体からの物質を保持するための先述したような種類の限外濾過膜の製造方法および、このような膜の使用に向けられる。
【０００２】
半導体および食品加工産業もしくは医療および環境応用において、流体または液体媒質から好ましくない物質を除去するための、向上した高性能濾過膜の需要が引き続いて存在する。
【０００３】
点滴液の調製または人間の血液の透析のようないくらかの医療の応用例において、流体からバクテリアのエンドトキシンおよび／または発熱性物質を保持することができる濾過膜を備えることが要求される。発熱物質またはサイトカイン誘導物質（ＣＩＳ）は、例えばバクテリアの細胞断片、例えばリポポリサッカリドかもしれない。０．２μｇ／ｋｇを下回るＣＩＳでも、静脈内に入った場合は人体に発熱を引き起こすのに十分である。
【０００４】
物質の保持のためのフィルタ装置の発展におけるアプローチは、強力な吸着効果の材料、特に多孔質構造の材料を含む。保持特性をさらに向上させるために、いくらかの材料は非荷電膜マトリクス上に適用された荷電ポリマーを含んだ被膜とともに提供されている。
【０００５】
ＵＳ ５，５３１，８９３は、親水性相互貫入ネットワークの電荷修飾微孔膜を開示し、微孔膜基材内に架橋相互貫入ネットワークを形成する荷電修飾システムを含む。ネットワークは加熱硬化で固定される。
【０００６】
既知の材料は通常、０．０１〜１０μｍの孔サイズの微孔膜である。これらの材料の欠点は、多量のＤＮＡ，特に小さなＤＮＡ断片を通過させてしまうことであるとわかる。混入したオリゴヌクレオチドは、一般に主としてバクテリアおよび他の微生物由来の二本鎖デオキシヌクレオチドであるが、一本鎖デオキシ核酸またはリボ核酸もあり得る。これらのオリゴヌクレオチドは、およそ２００〜５００ヌクレオチドから５〜１０ヌクレオチドぐらいの小ささのサイズ範囲をとり得る。
【０００７】
この文脈においてオリゴヌクレオチドは主な慢性および急性炎症性刺激の原因としての役を担い、リポポリサッカリドおよびバクテリアのＤＮＡが相乗的に前炎症性サイトカイン、例えばマクロファージによるＴＮＦαの放出を刺激する事実によって強調される（Ｇａｏ ｅｔ ａｌ.（２００１） Ｊ Ｉｍｍｕｎｏｌ；１６６：６８５５−６８６０）。したがって、先述の小さなＤＮＡ断片でさえも液体媒質から濾過することができる向上した限外濾過膜の需要がある。
【０００８】
既知の荷電したポリマー被膜をもつ材料のさらなる欠点は、被膜工程が第２の製造工程であり、さらに形成層の溶解性を減じるために被膜を架橋させる工程を続けて行わなければならないことである。明らかにこの製造手順は複雑で時間がかかる。
【０００９】
それゆえに、流体および／または液体媒質からエンドトキシンおよびバクテリアのＤＮＡおよび／またはＤＮＡ断片を含むサイトカイン誘起物質（ＣＩＳ）を保持することができる先述した種類の膜を提供することが、本発明の目的である。さらに、このような膜を高品質かつ効率的に、時間を節約した手順で製造する方法を提供することがこの発明に従った目的である。
【００１０】
この目的は、
ａ）骨格に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、
ｂ）少なくとも１つの親水性かつ非電荷の、ポリビニルピロリドンのホモポリマーと、
ｃ）カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーと
を含むポリマーブレンドからなる限外濾過膜によって解決され、限外濾過膜は１００，０００ｇ／ｍｏｌを下回る名目カットオフ値を持つ。名目カットオフ（ｇ／ｍｏｌ）は、異なる分子量をもつ物質に対する膜のふるい係数から決定された値を表す。これは、１０％のふるい係数を持った化合物の分子量に対する計算値を示す。膜のふるい係数は、所定の条件のもとでプロテイン溶液を膜バンドルを通して送出し、供給液中、保持液中、濾液中のプロテイン濃度を決定することによって決定する。これらは以下でさらに詳しく説明されるだろう。
【００１１】
この出願は多孔質構造内にカチオン電荷基を持ち、水または透析液のようなプロセス流体からバクテリアのＤＮＡおよび他のサイトカイン誘導物質ならびにエンドトキシンを除去することができる限外濾過膜を記述する。正に荷電したポリマーが、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーとポリビニルピロリドンとを含んだポリマーマトリクスのブレンド内に分布していることが非常に重要である。
【００１２】
本発明による膜の利点は、分離が３つの異なる分離原理の組み合わせに基づいていることである。一方、本発明の膜はアニオン交換体として機能し、それらのイオン特性によってプロセス流体から好ましくない物質を濾過するであろう。さらに、本発明の膜は非特異的に各々の物質を吸着することができる疎水性ドメインを提供する。本発明の膜の保持特性に関する第３の特徴は、或る分子サイズの物質のサイズ排除濾過である。
【００１３】
先述の分離原理の組み合わせにより、本発明の組成および構造の膜は、プロセス流体からバクテリアのＤＮＡ断片を含むサイトカイン誘導物質を除去する能力を持つ。同時に、本発明の膜はプロセス流体から、主にサイズ排除によってエンドトキシンをも除去する。
【００１４】
バクテリアのＤＮＡおよび他のサイトカイン誘導物資を除去できるようにするために、ポリマーマトリクス内の孔が、バクテリアのＤＮＡおよび他のサイトカイン誘導物質を強制的にポリマーマトリクス内のアニオン交換位置である正に荷電した結合サイトに密接に接触させるのに十分な程小さいことが非常に重要である。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーは、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールエーテルスルホンからなる群の少なくとも１つの成分を含む。
【００１６】
骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーは、ブレンドの疎水特性をある程度決定し、材料に増強された熱的安定性を与える。上記の群から１つまたは複数の疎水性ポリマーを選択することによって、疎水性および／または熱的特性を所望のレベルに改良してもよい。
【００１７】
ポリマーブレンドの疎水性／親水性特性の精密な調整のために、ブレンドは好ましくは少なくとも２つの親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンのホモポリマーを含む。ポリビニルピロリドンが、ブレンド内でポリビニルピロリドンの少なくとも１つのホモポリマーの平均相対分子量がおよそ１０，０００ないし１００，０００となるように選択される場合は特に好ましい。最も好ましくは、ポリビニルピロリドンの少なくとも１つのホモポリマーの分子量がおよそ３０，０００ないし６０，０００である。ブレンド内のポリビニルピロリドンの少なくとも１つの第２のホモポリマーについて、平均相対分子量はおよそ５００，０００ないし２，０００，０００である。好ましくは、このポリビニルピロリドンの第２のホモポリマーはおよそ８００，００ないし２，０００，０００の平均相対分子量を持つ。
【００１８】
物質の相対分子量はこの物質内の原子の相対原子量の合計として定義され、相対原子量は（ある元素の原子あたりの平均質量）／（核種１２Ｃの質量の１／１２）の比として定義される。
【００１９】
上記範囲内から選択された２つの異なるポリビニルピロリドンを組み入れる利点は、発明の膜の疎水性／親水性特性を広い範囲で非常に精密に、的確に調整することができることである。これは確実な重要性である。なぜならばこのような膜の流束はこれらの特性によって大いに影響され、例えば孔サイズが同じのままで膜の疎水特性が増大する場合には、流束を保つためにはより低い圧力が要求されるからである。さらに、疎水性／親水性性質を、供給液流からの非荷電成分の吸着容量を最適化して疎水性サイド上のファンデルワールス力および吸着を向上させるように調整しなければならない。十分な水流束の他に貢献しなければならない第２の態様は、処理される各々の流体または液体に関して要求される濡れ性をもつ膜を提供することである。
【００２０】
限外濾過膜の疎水性／親水性特性をさらに精密に調整するために、好ましい実施形態においてポリマーブレンドは追加で少なくとも１つのポリアミドを含む。
【００２１】
膜成分の分子量に関しては、水溶性の場合にはカチオン電荷を含んだポリマーが２００，０００を上回る、好ましくは５００，００を上回る平均相対分子量を持つことが好ましい。カチオン荷電修飾ポリマーの分子量の選択は非常に重要である。なぜならば、それは膜構造において溶解性を減じる、ポリマーマトリクス内の十分な絡みを与えるのに十分なほどに大きくなければならないからである。すなわち、荷電ポリマーの分子量が大きくなる程、膜を使用する間のこの修飾ポリマーの損失が極小化される。
【００２２】
好ましくは、カチオン電荷を含んだポリマーは３級および／または４級アンモニウム基を含む。本発明の特に好ましい実施形態において、カチオン電荷を含んだポリマーはポリエチレンイミンおよび／または修飾ポリエチレンイミンを含み、両方は水溶性である。本発明の他の好ましい実施形態において、カチオン電荷を含むポリマーはカチオン電荷を持った修飾ポリフェニレンオキシドを含む。
【００２３】
本発明による膜は好ましくは０．００１ないし０．０１μｍの孔サイズの孔を持つ。最も好ましくは、膜の選択層において平均孔サイズは０．０１μｍを下回る。
【００２４】
先述の膜を得るために、本発明は限外濾過膜の製造方法を提供し、前記方法は骨格に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、少なくとも１つの親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンと、カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーとを少なくとも１つの溶媒に溶解し、ポリマー溶液を形成し、形成されたポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせて限外濾過膜を調製し、限外濾過膜を洗浄し、引き続いて乾燥する。この工程の利点は、カチオン荷電修飾膜が一段階で形成されることである。すなわち、先行技術における追加の工程、例えば非荷電膜マトリクス上に荷電ポリマー種を含んだ被膜を適用し、その後形成された層の溶解性を減じるために架橋させることは、本発明の方法においては要求されず、それゆえに本発明による限外濾過膜の製造工程は時間とコストを節約する。
【００２５】
限外濾過膜を形成するポリマーブレンドに含まれる異なるポリマー類は、互いに全く共有結合されていないが、異なるポリマーがお互いに絡み合い、それによって使用される間に膜内に留まるポリマーブレンドを形成する。これは先行技術と比較して工程の単純化の利点を提供する。先行技術ＵＳ ５，５３１，８９３においては、追加の架橋工程が実施され、膜内で異なるポリマーがお互いに共有結合される。
【００２６】
好ましくは、拡散誘起相分離を溶液転相紡糸（ｓｏｌｖｅｎｔ ｐｈａｓｅ ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｓｐｉｎｎｉｎｇ）によって実施し、形成されたポリマー溶液を２つの同心の開口をもつノズルの外側のリングスリットを通して押し出し、中央流体をノズルの内側の開口を通して押し出す。この方法によって、本発明の膜は中空繊維の形状で得られる。ノズルの内側の開口を通して押出された中央流体は、３０ないし５５重量％の溶媒と、水、グリコールおよび他のアルコール含む群より選択された４５ないし７０重量％の沈殿媒質を含む。より好ましくは、中央流体は追加で親水性ポリマーを含み、これは好ましくは０．１ないし２重量％の濃度で含まれる。
【００２７】
外側のスリット開口から出てくるポリマー溶液は、本発明の限外濾過膜の製造方法の特定の実施形態においては、沈殿する中空繊維の外側で湿潤蒸気／空気混合物に暴露される。好ましくは、蒸気／空気混合物の温度は３０ないし７０℃の範囲内である。湿潤蒸気／空気混合物における相対湿度は６０〜１００％である。好ましくは、湿潤蒸気／空気混合物は、水の含有量に関係して０．５ないし５重量％の間の溶媒含有量を持つ。
【００２８】
ポリマー溶液におけるポリマー成分の濃度に関して、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーは、好ましくは溶液中におよそ８ないし２３重量％の濃度で、より好ましくはおよそ１１ないし１７重量％の濃度で含まれる。少なくとも１つのポリビニルピロリドンは、溶液中におよそ１ないし１５重量％の濃度で含まれる。より好ましくは、ポリマー溶液中の少なくとも１つのポリビニルピロリドンの濃度はおよそ２ないし１０重量％である。しかしながら最も好ましくは、ポリマー溶液は少なくとも２つの異なる親水性、非荷電ポリビニルピロリドン類を含む。すなわち、本発明の方法の好ましい実施形態において、ポリマー溶液中に含まれる少なくとも２つのポリビニルピロリドン類は、ともに１ないし１５重量％、より好ましくは２ないし１０重量％の濃度で含まれる。
【００２９】
ポリマー溶液中に少なくとも２つの異なるポリビニルピロリドンが用いられる場合は、好ましくは少なくとも２つの異なるポリビニルピロリドンのうち第１のものがおよそ１０，０００ないし１００，０００の範囲の平均相対分子量を持つ。この好ましい方法において、少なくとも２つの異なるポリビニルピロリドンのうち第２のものがおよそ５００，０００ないし２，０００，０００の範囲の平均相対分子量を持つ。最も好ましくは、ポリマー溶液中の前記第１のポリビニルピロリドンの第２のポリビニルピロリドンに対する比は２：１ないし１０：１の範囲であり、特に好ましくはおよそ３：１である。
【００３０】
低分子量のポリビニルピロリドンは、製造工程の間に部分的に洗い流されてしまうと推測される。洗浄により、所望の孔のいくらかの部分が得られるだろう。しかしながら、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマー、例えばポリエーテルスルホンは拡散誘起相分離自体の間に孔を形成する。
【００３１】
好ましい実施形態において、カチオン電荷を含んだポリマーは、溶液中におよそ０．１ないし４．０重量％の濃度で含まれ、特に好ましい実施形態においては溶液中におよそ０．２ないし２重量％の濃度で含まれる。
【００３２】
本発明による他の好ましい方法において、ポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせる前に、ポリマー溶液中に溶解した少なくとも１つのポリアミドが追加で存在し、好ましくはポリアミドがポリマー溶液中におよそ０．００５ないし１重量％の濃度で含まれる。最も好ましくは、少なくとも１つのポリアミドがポリマー溶液中におよそ０．０１ないし１重量％の濃度で含まれる。ポリアミドはポリマー溶液中に均一に溶解されないが、好ましくは本発明のポリマー溶液は均一で、ほとんどの場合に透明である。しかしながら或る場合には、形成されたポリマー溶液はかすかに濁っているように見えるかもしれない。いくらかの場合において濁りの影響を克服するために、溶媒の交換が要求されるであろう（例２を参照のこと）。好ましくは、溶媒はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ブチロラクトン、Ｎ−エチルピロリドン（ＮＥＰ）、Ｎ−オクチルピロリドン（ＮＯＰ）を含む群より選択される。当業者にとって、上記の溶媒の混合物を使用してもよいことは明らかである。本発明の製造工程において好ましい溶媒はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）である。
【００３３】
本発明の特に好ましい実施形態において、膜形成のためのポリマー紡糸溶液の組成は、８ないし２３重量％のポリアリールエーテルスルホンと、０．２ないし４重量％のカチオン荷電ポリマーと、０．５ないし７重量％のおよそ５００，０００〜２，０００，０００の範囲の平均相対分子量のポリビニルピロリドンと、０．５ないし８重量％のおよそ１０，０００〜１００，０００の範囲の平均相対分子量のポリビニルピロリドンとを含み、５重量％以下の水と、１重量％以下のポリアミドとを含み、Ｎ-メチルピロリドンを用いて１００重量％に達するまで添加する。他の好ましい実施形態において、上記のポリマー紡糸溶液の組成は、７．５重量％までの濃度で含まれる或る量の適当な添加剤を含有する。好ましくは、これらの添加剤は水、グリコールおよび他のアルコールを含む群より選択される。
【００３４】
先述した本発明の膜は、好ましくはサイトカイン誘導物質および／またはオリゴヌクレオチドを保持するために使用される。さらにより好ましくは、本発明の限外濾過膜はサイトカイン誘導オリゴヌクレオチドを保持するために使用される。さらに、本発明の膜を液体または流体からエンドトキシンを除去するために使用してもよい。限外濾過膜は中空繊維、チューブまたは平坦膜の形状で使用されてもよい。特に好ましいのは、本発明による限外濾過膜を親水性中空繊維膜の形状で使用することである。
【００３５】
本発明の限外濾過膜を、食品加工産業および環境応用における水の精製のために使用してもよい。好ましくは、本発明の膜は医療応用、例えば点滴液のため、および人間の血液透析において使用される。さらに、膜を半導体製造工程における水の脱イオンに使用してもよい。
【００３６】
本発明の組成および構造の膜、ならびに本発明の製造手順によって得られる膜は異方性膜であって、外側の孔は限外濾過膜の内側部分上のものよりもサイズが大きい。これは図１および２に示される発明の中空繊維の壁を通る断面の走査性電子顕微鏡写真からより明確になる。本発明による膜は、好ましくは０．００１ないし０．０１μｍの孔サイズの孔を持つ。最も好ましくは、膜の選択層において平均孔サイズが０．０１μｍを下回る。
【００３７】
分離層のモルフォロジーおよび膜の全体構造は大きく変化し、膜の保持および吸着挙動に影響を与え得る。全体構造はスポンジ様構造またはむしろ他の非対称構造、例えばフィンガー型構造を持つかもしれない。しかしながら、吸着膜のためのこれらの構造の混成物、例えば壁中央、等における大きなキャビティを持つスポンジ様構造も可能だろう。
【００３８】
２つの異なるポリマー溶液を紡糸する可能性を持ったトリプル口金を使用することで、異なる組成のこれらの層をもつ層構造を作ることができる。層の数は、必要とされる口金を構築する能力に応じて増やすことができる。３層または４層すら可能だろう。マルチ口金を使用することで、壁構造における荷電修飾層の位置を調整することができる。内側における１または２μｍの非荷電層と、構造内に荷電部分をもつ下部構造層とを持つことができるであろう。これにより、膜の内側における感受性のある物質を輸送することが可能になり、濾液を膜壁の荷電表面に接触したままにすることが可能になるだろう。これらは構造の異なる部分において荷電ポリマーをいかに分布させるかの例にすぎない。経験のある膜技術者は、ここに記載したものとはさらに異なる構造を生み出すかもしれない。
【００３９】
オリジナルな開示の目的のために、本明細書、図面および請求項から当業者によって収集されるであろうあらゆる特徴は、特定のさらなる特徴と組み合わせて記述されただけであっても、これが明らかに除外されるか、もしくは技術状況からこのような組み合わせが不可能または無意味でない限りは、本明細書で開示された特徴または特徴の群と個々におよび任意の組み合わせで組み合わせてもよいことは特筆されるべきである。
【００４０】
教示されるであろう特徴の任意の組み合わせの包括的で明示的な議論は、単に明細書および請求項の簡潔かつ読みやすさのために省いている。しかしながら、これらの組み合わせのいくらかは、例えば以下の図および例を考慮して明らかになるだろう。
【００４１】
以下の図は本明細書に包含され、さらに以降の例においてより詳細に議論されるであろう。
【００４２】
例
例の分析方法
１．膜バンドルの調製
紡糸工程後の膜バンドルの調製は、その後の性能試験（水力学的透過率の測定、様々なふるい係数の測定および１本鎖（ｓｓ）ＤＮＡ保持試験）のための試験装置を製造するために必要である。繊維バンドルをフィラメントによってそれらの端付近で固定する。繊維バンドルを滅菌管に移し、その後蒸気滅菌を実施する。しかしながら、滅菌は蒸気に限定されない。他の滅菌方法を使用してもよい。滅菌後、繊維バンドルを所定の長さに切断する。次の工程は繊維の端を閉じることからなる。光学制御が、全ての繊維が閉じられていることを保証する。次に、繊維バンドルの端をポッティングキャップ内に移す。ポッティングキャップを機械的に固定し、ポッティングチューブをポッティングキャップに被せる。その後、ポッティングをポリウレタンまたはエポキシドのグルーで行う。次の工程段階において、ポッティングした膜バンドルを所定の長さに切断する。
【００４３】
その後、膜バンドルを様々な性能試験に使用される前に、乾燥貯蔵する。
【００４４】
２．水力学的透過率（Ｌｐ）
膜バンドルの水力学的透過率は、所定の圧力下で正確な所定体積の水をバンドルの片側で閉じた膜バンドルを通して加圧し、所要時間を計測することによって決定する。水力学的透過率は決定された時間、有効膜表面積、印加された圧力および加圧されて膜を通った水の体積を用いて計算することができる。有効膜表面積は繊維の数、繊維の長さ、および繊維の内径から計算することができる。膜バンドルは、試験を実施する前に湿潤させなければならない。それゆえに、膜バンドルを５００ｍｌの超純水の入ったボックス内に入れる。しばらくして、膜バンドルを試験システムに移す。試験システムは、３７℃に調節したウォーターバスと、膜バンドルを機械的に実装することができるデバイスとからなる。
【００４５】
Ｌｐ値は、ｃｍ３／（ｃｍ２×ｓｅｃ×ｂａｒ）で表される。
【００４６】
３．ふるい係数および名目カットオフ
膜のふるい係数を、所定の条件（流速、ＴＭＰおよび濾過率）のもとでプロテイン溶液（アルブミン、ミオグロビン）を膜バンドルを通して送出し、供給液中、保持液中および濾液中のプロテイン濃度を決定することによって決定する。濾液中のプロテイン濃度がゼロの場合は、０％のふるい係数が得られる。濾液中のプロテイン濃度が供給液および保持液中のプロテイン濃度と等しい場合は、１００％のふるい係数が得られる。異なる分子量の物質のふるい係数（対数スケール）により、計測されたデータから補間法および補外法によって膜の名目カットオフを決定できるようになる（名目カットオフ（ｇ／ｍｏｌ）：ふるい係数の１０％に相当する）。
【００４７】
ふるい係数の決定のために、使用するミオグロビンの濃度は１０〜１００００ｍｇ／ｌに調節し得る。ミオグロビンはｐＨ７．２のＰＢＳ緩衝液に溶解する。使用するアルブミンの濃度は１００〜８００００ｍｇ／ｌに調製し得る。アルブミンはｐＨ７．２のＰＢＳ緩衝液に溶解する。溶解中にフレークが生じる場合は、フィルタ濾過を行うべきである。
【００４８】
４．ｓｓＤＮＡ試験
全ての応用例において、いくつかの類義語を使用して一本鎖（ｓｓ）ＤＮＡの吸着を記述する。本明細書において、ｓｓ−ＤＮＡを記述するためにＤＮＡ、ｓｓＤＮＡ、オリゴヌクレオチドおよびｓｓ−オリゴヌクレオチドを使用する。二本鎖ＤＮＡを使用して試験を実施する場合は、明示的に言及する。
【００４９】
ｓｓ−ＤＮＡはＴＩＢ ＭＯＬＢＩＯＬ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｌａｂｏｒ，Ｂｅｒｌｉｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手された。ｓｓ−ＤＮＡを分析する試験キットは、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｐｒｏｂｅｓ Ｉｎｃ．，ＵＳＡから入手した。ＯｌｉＧｒｅｅｎ ｓｓＤＮＡ認定試薬およびキット（オーダーナンバー０−７５８２および０−１１４９２）の製品情報は、ｓｓＤＮＡを決定する分析手順を十分に記述している。試験装置は、膜バンドル、配管、ポンプおよび試験流体からなる。試験流体は所定の量のｓｓＤＮＡを含む。試験はデッドエンド濾過モードで行う。
【００５０】
保持性、すなわち吸着挙動は以下のように表される。
【００５１】
ＤＮＡ−ＬＲＶ（濃度）＝ｌｏｇ（出発溶液／ＭＷ１）
ＭＷ１＝（試験手順の間に採取した様々な濾過試料の濃度の合計）／（採取した試料の数）
ＤＮＡ−ＬＲＶ（質量）＝ｌｏｇ（ＤＮＡ出発溶液の質量）／（ＤＮＡ濾液プールの質量）
例１
ポリマー溶液を、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ；ＢＡＳＦ Ｕｌｔｒａｓｏｎ ６０２０）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ；ＢＡＳＦ Ｋ３０およびＫ９０）、水および荷電修飾ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ；ＦＵＭＡＴＥＣＨ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に溶解することによって調製する。ポリマー紡糸溶液における様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １４．２２
ＰＶＰ（Ｋ９０） １．５
ＰＶＰ（Ｋ３０） ５．０
ＰＰＯ ０．２８
水 ２
ＮＭＰ ７７
であった。
【００５２】
使用した荷電修飾ポリフェニレンオキシドのモノマー単位の化学構造を以下に示す。
【化１】
【００５３】
しかしながら、この出願はポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）のこの特定のカチオン荷電修飾に限定されない。カチオン電荷をもつポリフェニレンオキシドの他の修飾も可能であろう。経験のある化学者はＰＰＯをベースとして多くの様々な物質群を生み出すかもしれない。上記の材料の利点は、ポリマーが使用した濃度範囲においてＮＭＰ中のポリマー溶液（ＰＥＳ；ＰＶＰ；水）の成分で均一な溶液を形成するということである。
【００５４】
溶液を調製するために、まずＮＭＰ溶液を中央の口にフィンガーパドル攪拌機を付けた三つ口フラスコに入れる。ＰＶＰをＮＭＰに加え、５０℃で均一な透明溶液が調製されるまで攪拌する。この後、ポリエーテルスルホンを加え、最後に荷電修飾ポリフェニレンオキシドおよび水を加える。混合物を透明な高粘性の溶液が得られるまで攪拌する。
【００５５】
ポリマー溶液を４０℃に達するまで加熱し、溶液を紡糸ダイを通過させることにより膜を形成する。ボア液体として、５５重量％の水と、１重量％のＰＶＰ Ｋ３０と、４４重量％のＮＭＰを含む水／ＮＭＰ／ＰＶＰ Ｋ３０混合物を使用する。内側ボアの直径は１７０μｍであって、外側のオリフィスの直径は６００μｍである。中空繊維膜を、２８ｍｍ／ｍｉｎの紡糸速度で形成する。ダイを出る液体キャピラリーを調整室を通して２０℃の温度を持つウォーターバスに入れる。形成された中空繊維膜を５つの異なるウォーターバスを通してガイドする。最終的に、膜を巻き上げ装置に巻き取る。繊維をバンドルに転換し、７５℃にて水で洗浄し、微量のＮＭＰおよび水溶性ポリマー残渣を除く。乾燥中空繊維膜は、２１４μｍの内径および３１２μｍの外径、ならびに完全な非対称膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。活性分離層は、最小の孔をもつ層として規定される。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）を、先に記載した方法を用いて内側から外側へ向かって測定する。膜は、５３×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミン（分子量 ６９，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は８％であり、ミオグロビン（分子量 １７，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は８０％であった。ふるい係数は水溶液中で測定する。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数が１０％である）はおよそ６８，０００である。
【００５６】
得られた中空繊維膜（ＣＭＵＦ−１）の壁断面の走査電子顕微鏡写真を図１に示す。壁は中空繊維の内壁（ルーメン側）に最小の孔を持った非対称構造を示す。構造は、全体にスポンジ様構造を示す。
【００５７】
例１に対する比較例
似通ったふるい係数および名目カットオフをもつ膜を、荷電修飾ポリフェニレンオキシドを含まない溶液から調製する。この非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−１）および先述したように調製した修飾ポリフェニレンオキシドを含む荷電修飾膜（ＣＭＵＦ−１）を、一本鎖ＤＮＡの保持実験に使用する。
【００５８】
ａ）膜を蒸気滅菌し、３６０ｃｍ３の内表面積を持つ繊維バンドルから小さなモジュールを調製した。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。ＣＭＵＦ−１から２つの異なるバッチを調製して、試験する。これら２つの異なるバッチをＣＭＵＦ−１試料１および２と命名する。
【００５９】
ＣＭＵＦ−１およびＵＵＦ−１試料のためのＤＮＡ保持測定結果を表１に示す。
【表１】
【００６０】
ｂ）例１で調製された膜：（ｉ）修飾ポリフェニレンオキシドを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＵＦ−１）、および（ｉｉ）非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−１）を、二重らせん構造のＤＮＡ（二本鎖ＤＮＡ）の保持挙動を測定するために使用した。デオキシリボ核酸（大腸菌からの）を、ＩＣＮ Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ａｕｒｏｒａ，Ｏｈｉｏ，ＵＳＡから入手した；発注番号１０１５０３。この材料の分子量分布は非常に広いことを述べておかねばならない。
【００６１】
ＵＵＦ−１およびＣＭＵＦ−１の二本鎖ＤＮＡ保持挙動を図３に示す。大きな分子量分布に起因して、サイズ排除効果が、使用されたＤＮＡの分離において役割を果たすことも理解される。サイズ排除効果によって、ＵＵＦ−1膜は二本鎖ＤＮＡの拒絶を示す。
【００６２】
調製された両方の膜（ＵＵＦ−１およびＣＭＵＦ−１）は同じ水力学的透過率を示し、同じ技術を使用して調製されており、同じ全体の膜モルフォロジーを示し、同じカットオフ測定結果を与える。これら全ての結果から、ふるい係数特性は同一であって、保持性の違いは吸着の事実に起因していると結論付けることができる。
【００６３】
例２
ポリマー溶液を、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ；ＢＡＳＦ Ｕｌｔｒａｓｏｎ ６０２０）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ；ＢＡＳＦ Ｋ３０およびＫ９０）、水およびポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙから入手したＬｕｐａｓｏｌ ＳＫ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に溶解することによって調製する。ポリマー紡糸溶液における様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １７．０
ＰＶＰ（Ｋ９０） ０．６
ＰＶＰ（Ｋ３０） ６．０
Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫ ０．８０
水 ２．６
ＮＭＰ ７３
であった。
【００６４】
Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫは修飾高分子量エチレンイミンホモポリマーであって、およそ２３〜２５．５重量％の固形成分を持つ水性液として販売されている。この材料のカチオン電荷密度は、製造者によっておよそ８ｍｅｑ／ｇと規定されている。Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫはおよそ２，０００，０００ｇ／ｍｏｌの相対平均分子量（Ｍｗ）を持つ。
【００６５】
形成された溶液はかすかに濁っている。溶液の濁り効果を克服するため、またはＮＭＰの量を調整するために、溶媒交換を実施してもよい。このために、水性Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫ溶液を同じ量のＮＭＰと混合し、水を減圧下で蒸発によって除去する。こうすることで、過剰な濃度をポリマー溶液中で調節でき、それでも透明溶液を得ることができる。
【００６６】
溶液調製手順は例１と同じである。
【００６７】
ポリマー溶液を５０℃に達するまで加熱し、溶液を紡糸ダイを通過させることによって膜を形成する。ボア液体として、５４重量％の水と、４６重量％のＮＭＰを含んだ水／ＮＭＰ混合物を使用する。１７０μｍの内径を持つ内側のチューブの壁厚は８５μｍである。中空繊維膜を４０ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で形成する。ダイを出る液体キャピラリーを、調整室を通して２０℃の温度を持ったウォーターバスに入れる。形成された中空繊維膜を、５つの異なるウォターバスを通してガイドする。最終的に、膜を巻き上げ装置に巻き取る。乾燥中空繊維膜は２１５μｍの内径および３１１μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の活性分離層は、最小の孔をもつ層として規定される。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）は、先に記載した方法を用いて内側から外側へ向かって測定する。膜は、４５×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数は水溶液中で測定した。これより、およそ６０，０００の名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）を計算した。
【００６８】
得られた中空繊維膜（ＣＭＳＫ−１）の壁断面の走査電子顕微鏡写真を図２に示す。壁は中空繊維の内壁（ルーメン側）に最小の孔を持った非対称構造を示す。構造は全体にフィンガー型構造を示す。
【００６９】
例２に対する比較例
似通ったふるい係数および名目カットオフをもつ膜を、カチオン荷電Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫを含まない溶液から調製する。この非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−２）と先述のように調製された修飾Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＳＫ−１）を一本鎖ＤＮＡの保持実験のために使用する。
【００７０】
膜を蒸気滅菌し、小モジュールを３６０ｃｍ３の内表面積を持つ繊維バンドルから調製する。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験方法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。ＣＭＳＫ−１バッチから２つの試料を調製し、試験する。これら２つの異なる試料をＣＭＳＫ−１試料１および２と命名する。
【００７１】
ＣＭＳＫ−１およびＵＵＦ−２試料のためのＤＮＡ保持試験結果を表２に示す。
【表２】
【００７２】
例３
第３の実験を例２と同様に実施した。しかしながら、紡糸ダイの温度を４℃だけ上げ、ポリマー溶液に添加したＬｕｐａｓｏｌ ＳＫの量は０．２８重量％であった。ポリマー溶液の水含有量は２．０重量％であった。他の全てのポリマーフラクションは一定に保った。ポリマー調製手順、膜形成手順および他の全ての工程段階は例２に記載されたままにした。
【００７３】
乾燥中空繊維膜は２１３μｍの内径および３１１μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）を、先に記載した方法を用いて内側から外側に向かって測定する。膜は、１２７×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミン（分子量 ６９，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は２０％であり、ミオグロビン（分子量 １７，０００ｇ／ｍｏｌ）のふるい係数は８９％であった。ふるい係数は水溶液中で測定する。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）はおよそ８２，０００である。この値は、測定されたふるい係数の線形補外法によって得られた。
【００７４】
先述のように調製された修飾Ｌｕｐａｓｏｌ ＳＫを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＳＫ−２）を、一本鎖ＤＮＡの保持実験のために使用する。膜を蒸気滅菌し、小モジュールを３６０ｃｍ３の内表面積を持った繊維バンドルから調製する。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験方法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。
【００７５】
ＣＭＳＫ−２についてのＬＲＶ（ＤＮＡ）質量を測定し、結果は２．２９であった。使用した溶液の量は２５０ｍｌであって、供給溶液の出発濃度は８２７６４０ｐｇ／ｍｌであった。
【００７６】
例４
ポリマー溶液を、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ；ＢＡＳＦ Ｕｌｔｒａｓｏｎ ６０２０）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ；ＢＡＳＦ Ｋ３０およびＫ８５）、水およびポリエチレンイミン（ＢＡＳＦ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ；Ｇｅｒｍａｎｙから入手したＬｕｐａｓｏｌ Ｐ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）中に溶解することによって調製する。ポリマー紡糸溶液中の様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １４．０
ＰＶＰ（Ｋ８５） １．５
ＰＶＰ（Ｋ３０） ５．０
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ ０．５０
ＮＭＰ ７９
であった。
【００７７】
形成された溶液は透き通った透明であった。
【００７８】
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐは高分子量ポリエチレンイミンであって、およそ４８〜５２重量％の固形成分を持つ水性液として販売されている。この材料のカチオン電荷密度は、製造者によっておよそ２０ｍｅｑ／ｇと規定されている。Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐはおよそ７５０，０００ｇ／ｍｏｌを超える適切な平均分子量（Ｍｗ）を持つ。
【００７９】
ポリマー溶液に加える水の量を独立に調節するために、Ｌｕｏａｓｏｌ Ｐ溶液で溶媒交換を行った。同量のＮＭＰをＬｕｐａｓｏｌ Ｐ溶液に加え、水を真空蒸留によって除去した。得られたＬｕｐａｓｏｌ ＰおよびＮＭＰしか含んでいない溶液を、この例に使用した。
【００８０】
溶液調製手順は例１と同じである。しかしながら、ＮＭＰ中にＬｕｐｓｏｌ Ｐを含む溶液を、溶液調製のために最初に加えた。
【００８１】
ポリマー溶液を５０℃に達するまで加熱し、溶液を紡糸ダイを通過させることによって膜を形成する。ボア液体として、５６重量％の水と、４４重量％のＮＭＰを含んだ水／ＮＭＰ混合物を使用する。内側のボアの直径は１７０μｍであり、外側のオリフィスの直径は６００μｍである。中空繊維膜を４５ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で形成する。ダイを離れる液体キャピラリーは、調整室を通して２０℃の温度を持ったウォーターバスに入れる。形成された中空繊維膜を、５つの異なるウォーターバスを通してガイドする。最終的に、膜を巻き上げ装置に巻き取る。乾燥中空繊維膜は２１８μｍの内径および３１５μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。活性分離層は、最小の孔をもつ層として規定する。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）は、先に記載した方法を用いて内側から外側に向かって測定する。膜（ＣＭＰ−１）は、６７×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数を水溶液中で決定し、測定した。これより、およそ７３，０００の名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）が計算された。
【００８２】
例４に対する比較例
似通ったふるい係数および名目カットオフをもつ膜を、カチオン荷電Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ（Ｌｐ：６３×１０−４ｃｍ３／ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）を含まない溶液から調製する。この非荷電限外濾過膜（ＵＵＦ−３）および先述のように調製された修飾Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐを含んだ荷電修飾膜（ＣＭＰ−１）を一本鎖ＤＮＡの保持実験のために使用する。
【００８３】
膜を蒸気滅菌し、小モジュールを３６０ｃｍ３の内表面積を持った繊維バンドルから調製する。ＤＮＡ保持を試験し（ＤＮＡ試験方法を参照のこと）、以下のＤＮＡの保持値を測定する。ＣＭＰ−１バッチから２つの試料を調製し、試験する。これら２つの異なる試料を、ＣＭＰ−１試料１および２と命名する。試験結果を表３に示す。
【表３】
【００８４】
例５
第５の実験を実験１および４と同様に実施した。しかしながら、紡糸ダイの温度は５０℃であって、ポリマー紡糸溶液中の様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １８．０ ％
ＰＶＰ（Ｋ９０） ０．５ ％
ＰＶＰ（Ｋ３０） ４ ％
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ ４ ％
ＮＭＰ ７３．５ ％
であった。
【００８５】
ポリマー調製手順、膜形成手順および他の全ての工程段階は例４に記載したままにした。
【００８６】
乾燥中空繊維膜は２１５μｍの内径および３１５μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）は、先に記載した方法を用いて内側から外側に向かって測定する。膜は、８０×１０−４ｃｍ３／（ＣＭ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数を水溶液中で決定し、測定した。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）はおよそ８５，０００であった。
【００８７】
先述したようなＬｕｐａｓｏｌ Ｐを含む荷電修飾膜を、例１および４に記載したような一本鎖ＤＮＡの保持実験に使用する。
【００８８】
この例による膜についてのＬＲＶ（ＤＮＡ）質量を測定し、結果は２．５１であった。使用した溶液の量は３０００ｍｌであって、供給溶液の出発濃度は８６８６５９ｐｇ／ｍｌ ｓｓＤＮＡであった。
【００８９】
例６
第６の実験を実験１および４と同様に実施した。しかしながら、紡糸ダイの温度は５２℃であって、紡糸速度は３５ｍ／ｍｉｎであり、ポリマー紡糸溶液中の様々な成分の重量分率（ｗｔ％）は、
ＰＥＳ １８ ％
ポリアミド（Ｔｒｏｇａｍｉｄ Ｔ５０００） ０．５ ％
ＰＶＰ（Ｋ９０） ０．５ ％
ＰＶＰ（Ｋ３０） ４ ％
Ｌｕｐａｓｏｌ Ｐ ４ ％
ＮＭＰ ７３．５ ％
であった。
【００９０】
ポリマー調製手順、膜形成手順および他の全ての工程段階は例４に記載したままにした。
【００９１】
乾燥中空繊維膜は２１５μｍの内径および３１５μｍの外径、ならびに完全に非対称な膜構造を持つ。膜の活性分離層は内側ルーメン側にある。膜の水力学的透過率（Ｌｐ値）を、先に記載した方法を用いて内側から外側へ向かって測定する。膜は、７５×１０−４ｃｍ３／（ｃｍ２×ｂａｒ×ｓｅｃ）の水力学的透過率を示した。アルブミンおよびミオグロビンのふるい係数を水溶液中で決定し、測定した。これより、名目カットオフ（或る溶質のふるい係数は１０％である）はおよそ８３，０００であった。
【００９２】
先述したようなＬｕｐａｓｏｌ Ｐを含む荷電修飾膜を、例１および４に記載したような一本鎖ＤＮＡの保持実験に使用する。
【００９３】
この例による膜についてのＬＲＶ（ＤＮＡ）質量を測定し、結果は２．１１であった。使用された溶液の量は３００ｍｌであって、供給溶液の出発濃度は７５４２６７ｐｇ／ｍｌ ｓｓＤＮＡであった。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】図１は、例１に記述した中空繊維膜の壁断面の走査電子顕微鏡写真を示す。
【図２】図２は、例２に記述した中空繊維膜の壁断面の走査電子顕微鏡写真を示す。
【図３】例１に対する比較例の項（ｂ）において記述した膜の二本鎖ＤＮＡ保持特性のグラフ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）骨格内に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、
ｂ）少なくとも１つの親水性かつ非荷電の、ポリビニルピロリドンのホモポリマーと、
ｃ）カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーと
を含むポリマーブレンドからなる限外濾過膜であって、１００，０００ｇ／ｍｏｌを下回る名目カットオフ値を持つ限外濾過膜。
【請求項２】
請求項１による限外濾過膜であって、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマー（ａ）が、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンおよびポリアリールエーテルスルホンからなる群の少なくとも１つの要素を含むをこと特徴とする限外濾過膜。
【請求項３】
請求項１による限外濾過膜であって、ブレンドが少なくとも２つの親水性かつ非荷電の、ポリビニルピロリドンのホモポリマー（ｂ）を含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項４】
請求項１または２による限外濾過膜であって、ブレンド中の少なくとも１つのポリビニルピロリドンのホモポリマー（ｂ）の平均相対分子量がおよそ１０，０００ないし１００，０００、好ましくはおよそ３０，０００ないし６０，０００であることを特徴とする限外濾過膜。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかによる限外濾過膜であって、ブレンド中の少なくとも１つのポリビニルピロリドンのホモポリマー（ｂ）の平均相対分子量がおよそ５００，０００ないし２，０００，０００、好ましくはおよそ８００，０００ないし２，０００，０００であることを特徴とする限外濾過膜。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかによる限外濾過膜であって、カチオン電荷を含んだポリマー（ｃ）が３級および／または４級アンモニウム基を含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかによる限外濾過膜であって、カチオン電荷を含んだポリマー（ｃ）がポリエチレンイミンおよび／または修飾ポリエチレンイミンを含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかによる限外濾過膜であって、カチオン電荷を含んだポリマー（ｃ）がカチオン電荷を持った修飾ポリフェニレンオキシドを含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかによる濾過膜であって、カチオン電荷を含んだ水溶性ポリマーが２００，０００を上回る相対分子量を持つことを特徴とする濾過膜。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかによる限外濾過膜であって、ポリマーブレンドが追加で少なくとも１つのポリアミドを含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかによる限外濾過膜であって、０．００１ないし０．０１μｍの孔サイズの孔を含み、好ましくは膜の選択層における平均孔サイズが０．０１μｍを下回ることを特徴とする限外濾過膜。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかによる限外濾過膜を製造する方法であって、前記方法は、骨格内に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、少なくとも１つの親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンのホモポリマーと、カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーとを少なくとも１つの溶媒に溶解してポリマー溶液を形成し、形成されたポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせてポリマーブレンドを含んだ限外濾過膜を調製し、限外濾過膜を洗浄し、引き続いて乾燥することを含む限外濾過膜を製造する方法。
【請求項１３】
請求項１２による方法であって、拡散誘起相分離を溶媒転相紡糸によって実施し、形成されたポリマー溶液を２つの同心の開口をもつノズルの外側リングスリットを通って押出し、中央流体をノズルの内側開口を通って押出す方法。
【請求項１４】
請求項１３による方法であって、中央流体が、３０ないし５５重量％の溶媒と、水、グリコールおよび他のアルコールを含む群より選択された４５ないし７０重量％の沈殿媒質を含む方法。
【請求項１５】
請求項１４による方法であって、中央流体が、追加で親水性ポリマーを含み、これは好ましくは０．１ないし２重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項１６】
請求項１２ないし１５のいずれかによる方法であって、外側のスリット開口から出てくる前記ポリマー溶液を沈殿する中空繊維の外側で湿潤蒸気／空気混合物に暴露させる方法。
【請求項１７】
請求項１６による方法であって、湿潤蒸気／空気混合物が３０ないし７０℃の範囲内である方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７による方法であって、湿潤蒸気／空気混合物の相対湿度が６０〜１００％である方法。
【請求項１９】
請求項１６ないし１８のいずれかによる方法であって、湿潤蒸気／空気混合物が、水の含有量に関係して０．５〜５重量％の溶媒含有量を持つ方法。
【請求項２０】
請求項１２ないし１９のいずれかによる方法であって、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーが、溶液中におよそ８〜２３重量％、好ましくはおよそ１１ないし１７重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２１】
請求項１２ないし２０のいずれかによる方法であって、少なくとも１つのポリビニルピロリドンが、溶液中におよそ１ないし１５重量％の濃度で、好ましくはおよそ２ないし１０重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２２】
請求項１２ないし２１のいずれかによる方法であって、ポリマー溶液が少なくとも２つの異なる親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンを含む方法。
【請求項２３】
請求項２２による方法であって、少なくとも２つのポリビニルピロリドンのうち第１のものがおよそ１０，０００ないし１００，０００の範囲の平均相対分子量を持ち、少なくとも２つのポリビニルピロリドンのうち第２のものがおよそ５００，０００ないし２，０００，０００の範囲の平均相対分子量を持ち、ポリマー溶液中の前記第１のポリビニルピロリドンの第２のポリビニルピロリドンに対する比が２：１ないし１０：１であることが好ましく、好ましくはおよそ３：１である方法。
【請求項２４】
請求項１２ないし２３のいずれかによる方法であって、カチオン電荷を含んだポリマーが溶液中におよそ０．１ないし４．０重量％、好ましくは０．２ないし２重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２５】
請求項１２ないし２３のいずれかによる方法であって、追加で少なくとも１つのポリアミドを、ポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせる前にポリマー溶液に溶解し、好ましくはポリアミドが溶液中におよそ０．００５ないし１重量％、特に好ましくは０．０１ないし１重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２６】
請求項１２ないし２５のいずれかによる方法であって、溶媒はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ブチロラクトン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−オクチルピロリドンおよびこれらの混合物を含む群より選択され、Ｎ−メチルピロリドンが溶媒として好ましい方法。
【請求項２７】
サイトカイン誘導物質および／またはオリゴヌクレオチドを保持するため、好ましくはサイトカイン誘導オリゴヌクレオチドを保持するための、請求項１ないし１１のいずれかによる限外濾過膜および／または請求項１２ないし２６のいずれかによって製造される限外濾過膜の使用方法。
【請求項１】
ａ）骨格内に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、
ｂ）少なくとも１つの親水性かつ非荷電の、ポリビニルピロリドンのホモポリマーと、
ｃ）カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーと
を含むポリマーブレンドからなる限外濾過膜であって、１００，０００ｇ／ｍｏｌを下回る名目カットオフ値を持つ限外濾過膜。
【請求項２】
請求項１による限外濾過膜であって、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマー（ａ）が、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンおよびポリアリールエーテルスルホンからなる群の少なくとも１つの要素を含むをこと特徴とする限外濾過膜。
【請求項３】
請求項１による限外濾過膜であって、ブレンドが少なくとも２つの親水性かつ非荷電の、ポリビニルピロリドンのホモポリマー（ｂ）を含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項４】
請求項１または２による限外濾過膜であって、ブレンド中の少なくとも１つのポリビニルピロリドンのホモポリマー（ｂ）の平均相対分子量がおよそ１０，０００ないし１００，０００、好ましくはおよそ３０，０００ないし６０，０００であることを特徴とする限外濾過膜。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかによる限外濾過膜であって、ブレンド中の少なくとも１つのポリビニルピロリドンのホモポリマー（ｂ）の平均相対分子量がおよそ５００，０００ないし２，０００，０００、好ましくはおよそ８００，０００ないし２，０００，０００であることを特徴とする限外濾過膜。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかによる限外濾過膜であって、カチオン電荷を含んだポリマー（ｃ）が３級および／または４級アンモニウム基を含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかによる限外濾過膜であって、カチオン電荷を含んだポリマー（ｃ）がポリエチレンイミンおよび／または修飾ポリエチレンイミンを含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかによる限外濾過膜であって、カチオン電荷を含んだポリマー（ｃ）がカチオン電荷を持った修飾ポリフェニレンオキシドを含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかによる濾過膜であって、カチオン電荷を含んだ水溶性ポリマーが２００，０００を上回る相対分子量を持つことを特徴とする濾過膜。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかによる限外濾過膜であって、ポリマーブレンドが追加で少なくとも１つのポリアミドを含むことを特徴とする限外濾過膜。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかによる限外濾過膜であって、０．００１ないし０．０１μｍの孔サイズの孔を含み、好ましくは膜の選択層における平均孔サイズが０．０１μｍを下回ることを特徴とする限外濾過膜。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかによる限外濾過膜を製造する方法であって、前記方法は、骨格内に硫黄を含有する少なくとも１つの疎水性ポリマーと、少なくとも１つの親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンのホモポリマーと、カチオン電荷を含んだ少なくとも１つのポリマーとを少なくとも１つの溶媒に溶解してポリマー溶液を形成し、形成されたポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせてポリマーブレンドを含んだ限外濾過膜を調製し、限外濾過膜を洗浄し、引き続いて乾燥することを含む限外濾過膜を製造する方法。
【請求項１３】
請求項１２による方法であって、拡散誘起相分離を溶媒転相紡糸によって実施し、形成されたポリマー溶液を２つの同心の開口をもつノズルの外側リングスリットを通って押出し、中央流体をノズルの内側開口を通って押出す方法。
【請求項１４】
請求項１３による方法であって、中央流体が、３０ないし５５重量％の溶媒と、水、グリコールおよび他のアルコールを含む群より選択された４５ないし７０重量％の沈殿媒質を含む方法。
【請求項１５】
請求項１４による方法であって、中央流体が、追加で親水性ポリマーを含み、これは好ましくは０．１ないし２重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項１６】
請求項１２ないし１５のいずれかによる方法であって、外側のスリット開口から出てくる前記ポリマー溶液を沈殿する中空繊維の外側で湿潤蒸気／空気混合物に暴露させる方法。
【請求項１７】
請求項１６による方法であって、湿潤蒸気／空気混合物が３０ないし７０℃の範囲内である方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７による方法であって、湿潤蒸気／空気混合物の相対湿度が６０〜１００％である方法。
【請求項１９】
請求項１６ないし１８のいずれかによる方法であって、湿潤蒸気／空気混合物が、水の含有量に関係して０．５〜５重量％の溶媒含有量を持つ方法。
【請求項２０】
請求項１２ないし１９のいずれかによる方法であって、骨格内に硫黄を含有する疎水性ポリマーが、溶液中におよそ８〜２３重量％、好ましくはおよそ１１ないし１７重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２１】
請求項１２ないし２０のいずれかによる方法であって、少なくとも１つのポリビニルピロリドンが、溶液中におよそ１ないし１５重量％の濃度で、好ましくはおよそ２ないし１０重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２２】
請求項１２ないし２１のいずれかによる方法であって、ポリマー溶液が少なくとも２つの異なる親水性かつ非荷電のポリビニルピロリドンを含む方法。
【請求項２３】
請求項２２による方法であって、少なくとも２つのポリビニルピロリドンのうち第１のものがおよそ１０，０００ないし１００，０００の範囲の平均相対分子量を持ち、少なくとも２つのポリビニルピロリドンのうち第２のものがおよそ５００，０００ないし２，０００，０００の範囲の平均相対分子量を持ち、ポリマー溶液中の前記第１のポリビニルピロリドンの第２のポリビニルピロリドンに対する比が２：１ないし１０：１であることが好ましく、好ましくはおよそ３：１である方法。
【請求項２４】
請求項１２ないし２３のいずれかによる方法であって、カチオン電荷を含んだポリマーが溶液中におよそ０．１ないし４．０重量％、好ましくは０．２ないし２重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２５】
請求項１２ないし２３のいずれかによる方法であって、追加で少なくとも１つのポリアミドを、ポリマー溶液に拡散誘起相分離を受けさせる前にポリマー溶液に溶解し、好ましくはポリアミドが溶液中におよそ０．００５ないし１重量％、特に好ましくは０．０１ないし１重量％の濃度で含まれる方法。
【請求項２６】
請求項１２ないし２５のいずれかによる方法であって、溶媒はＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ブチロラクトン、Ｎ−エチルピロリドン、Ｎ−オクチルピロリドンおよびこれらの混合物を含む群より選択され、Ｎ−メチルピロリドンが溶媒として好ましい方法。
【請求項２７】
サイトカイン誘導物質および／またはオリゴヌクレオチドを保持するため、好ましくはサイトカイン誘導オリゴヌクレオチドを保持するための、請求項１ないし１１のいずれかによる限外濾過膜および／または請求項１２ないし２６のいずれかによって製造される限外濾過膜の使用方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２００８−５３４２７４（Ｐ２００８−５３４２７４Ａ）
【公表日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０４７７４（Ｐ２００８−５０４７７４）
【出願日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６１３９６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０６１３３
【国際公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５０１４７３８７７）ガンブロ・ルンディア・エービー (49)
【氏名又は名称原語表記】ＧＡＭＢＲＯ ＬＵＮＤＩＡ ＡＢ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年８月２８日（２００８．８．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０６１３９６
【国際公開番号】ＷＯ２００６／１０６１３３
【国際公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【出願人】（５０１４７３８７７）ガンブロ・ルンディア・エービー (49)
【氏名又は名称原語表記】ＧＡＭＢＲＯ ＬＵＮＤＩＡ ＡＢ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]