限外濾過膜を用いた生体成分の分離方法およびモジュール、装置
【課題】
標的生体成分を高回収率、高純度で分離する方法、および分離・濃縮する方法を提供すること。
【解決手段】
標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる。
標的生体成分を高回収率、高純度で分離する方法、および分離・濃縮する方法を提供すること。
【解決手段】
標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
免疫グロブリン（抗体）は、主に血液中や体液中に存在し、体内に侵入してきた細菌・ウイルスなどの微生物や、微生物に感染した細胞を抗原として認識して結合する。抗体が抗原へ結合すると、その抗原と抗体の複合体を白血球やマクロファージといった食細胞が認識・貪食して体内から除去するように働いたり、リンパ球などの免疫細胞が結合して免疫反応を引き起こしたりする。このように、免疫グロブリンは、感染防御機構において重要な役割を担っている。
【０００３】
免疫グロブリンを製造する方法としては、生体成分、主に血液から分離精製する方法やハイブリドーマなどの細胞から分離精製する方法などがある。しかしながら、生体成分には１０万種以上のタンパク質やＤＮＡ、ＲＮＡ、ウイルスなどの微生物が存在し、それらを免疫グロブリンから分離する必要がある。
さらに、免疫グロブリンには、複数の免疫グロブリンが非共有結合で結合した凝集体（主に２量体）も存在している。免疫グロブリン凝集体は、免疫グロブリン製剤を人体に静脈注射した際に現われる副作用、例えば、チアノーゼや血圧低下などのショック様反応や、呼吸困難などの気道症状、さらに皮疹等の原因のひとつとされている。この凝集体は互いに凝集して、より大きな多量体を作る傾向があり、溶液中に白濁や沈殿を生じることもある。また、他の蛋白質、菌、ウイルス等を核としてその周囲に結合し、抗原抗体複合体と呼ばれる巨大な蛋白質凝集体を形成する場合もある。一旦、形成された凝集体は、一般に容易に解離させることができない。それ故に、これら凝集体を溶液中から除去する方法は、従来から数多く提案されている。
【０００４】
これらが混合する溶液から免疫グロブリン１量体を分離するために数種類の精製方法が報告されている。例えば、イオン交換クロマトグラフィー法や疎水性クロマトグラフィー法、ゲルクロマトグラフィー法、化学的処理法、吸着法、限外濾過膜法などが挙げられる。
電荷や疎水性が大きく異なる物質を分離する場合、イオン交換クロマトグラフィーや疎水性クロマトグラフィー法は有効であるが、免疫グロブリン１量体と２量体のように電荷や疎水性の度合いが近い物質では、十分に分離できない上、大量の溶離液、塩が必要である等の欠点がある。
一方、ゲルクロマトグラフィー法は、サイズ分離であるため、大きさの異なる免疫グロブリン１量体と２量体の分離に有効であるが、大量の免疫グロブリンを処理することはできず、作業に要する時間やコストが長大になる欠点がある。
【０００５】
化学物質を添加する化学的処理法は大量処理が可能であるが、処理に用いた薬品を溶液から除去する必要があり、さらには、処理によって免疫グロブリンの失活や変性を招きやすく、免疫グロブリンの透過率を低下させることとなる。
また、吸着方法も免疫グロブリン２量体の除去効率が高いとはいえず、さらに、化学的処理と同様に添加した吸着剤の除去という作業が必要となる。
【０００６】
最近、ロバストネスが高く、簡便で、大量の免疫グロブリンを処理できる限外濾過膜法が注目され、多くの報告例がある。
例えば、限外濾過膜法として、ポリスルホン系高分子より成膜された限外濾過膜で濾過することによるグロブリン２量体の除去方法（特許文献１）が提案されている。しかしながら、この方法実施後のグロブリン１量体の透過率は４０％前後と極めて低く、また、濾過速度、濾過容量ともに低く、工業的な有効性が高いとはいえない。
【０００７】
再生セルロース中空糸膜で濾過することによる免疫グロブリン凝集体の除去方法（特許文献２）も提案されているが、免疫グロブリン２量体がほとんど除去されず、このことより、免疫グロブリン２量体の分離には十分な方法ではなかった。
【０００８】
また、限外濾過膜を使用し、クロスフロー濾過することによって免疫グロブリン２量体を除去する方法（特許文献３）が提案されているが、免疫グロブリン１量体と２量体の分画性能についてのデータは全く記載されていない。
【０００９】
また、分子量の相違が１０倍未満である生体成分を、転移点での流束の５から１００％の範囲のレベルに維持しながらクロスフロー濾過することで分離する方法（特許文献４）が報告されているが、１０万以下の蛋白分離について提案されているだけで、免疫グロブリン１量体と２量体の分離についてのデータは全く記載されていない。
【００１０】
また、人血漿から分画された免疫グロブリンＧの水溶液から凝集体を除去した後、界面活性剤の存在下、ポリオレフィン多孔質膜で濾過し、抗補体活性を低減させる方法（特許文献５）が提案されているが、免疫グロブリン１量体と２量体の分離に関する具体的なデータはなく、さらに、１５ｎｍ以上の大きい孔を有する膜を使用しているため、膜による抗補体活性の低減が十分ではなかった。
【００１１】
一方、免疫グロブリン以外のバイオ医薬としては従来よりインターフェロン、ワクチン、インスリン、血液凝固因子、成長ホルモン、グルカゴン、エリスロポエチン、顆粒状コロニー刺激因子、骨形成因子、プロテインＣ、可溶性受容体、抗ウィルス剤、ワクチン等が知られているが、抗体同様、凝集体による様々な副作用が問題視されている。
【特許文献１】特公昭６２−３８１５号公報
【特許文献２】特開平６−２７９２９６号公報
【特許文献３】特許第３７４６２２３号公報
【特許文献４】特許第３８２８１４３号公報
【特許文献５】特公平７−７８０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる分離方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明は、
［１］標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する方法。
［２］標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、
分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が０．１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することを特徴とする分離方法。
［３］該生体成分濃度が、５〜１００ｇ／Ｌであることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の分離方法。
［４］該生体成分濃度を、実質一定に維持しながらクロスフロー濾過することを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれかに記載の分離方法。
［５］該生体成分が、ポリペプチド、糖、ＲＮＡ、及び、ＤＮＡのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれかに記載の分離方法。
［６］該ポリペプチドが、抗体、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ワクチンのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［５］に記載の分離方法。
［７］該抗体が、免疫グロブリンであることを特徴とする上記［６］に記載の分離方法。
［８］該免疫グロブリンが、モノクローナル抗体であることを特徴とする上記［７］に記載の分離する方法。
［９］該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、免疫グロブリンとプロテインＡからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を含むことを特徴とする上記［１］〜［８］のいずれかに記載の分離方法。
［１０］該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［１］〜［９］のいずれかに記載の分離方法。
［１１］該低分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［２］〜［１０］のいずれかに記載の分離方法。
［１２］該限外濾過膜が、ビニルアルコール系高分子膜、またはスルホン系高分子膜であることを特徴とする上記［１］〜［１１］のいずれかに記載の分離方法。
［１３］上記［１］〜［１２］のいずれかに記載の分離方法が、該溶液のアフィニティクロマトグラフィー精製工程の後に用いられることを特徴とする分離方法。
［１４］該限外濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする上記［１］〜［１３］のいずれかに記載の分離方法。
［１５］濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブレン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持することを特徴とする上記［１］〜［１４］のいずれかに記載の分離方法。
［１６］下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置を用いて行う上記［１］〜［１５］のいずれかに記載の分離する方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
［１７］上記［１］〜［１５］のいずれかに記載の分離方法に使用するモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
［１８］限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む、上記［２］〜［１５］のいずれかに記載の分離方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
［１９］上記［２］〜［１５］のいずれかに記載の分離方法を行うための、限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる。
本発明は、限外濾過膜でクロスフロー濾過するだけであるので、クロマトグラフィーのような方法に比べてきわめて簡易な作業であり、大量の生体成分溶液を処理できる。また、化学的処理方法とは異なり、標的生体成分の失活や変性を起こす事もない。さらに、公知の膜とは異なり、標的生体成分を高回収率、高純度で分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係わる限外濾過膜を用いた生体成分の分離方法および装置について具体的に説明する。
【００１７】
本発明に係わる生体成分とは、ポリペプチド、糖、ＲＮＡおよびＤＮＡなどが挙げられ、生体成分溶液としては少なくともこれらを一つ以上含むものである。本発明に係わるポリペプチドとは、約１０より多くのアミノ酸を有するペプチドおよびタンパク質をいう。好ましくは、このポリペプチドは、哺乳動物タンパク質である。例えば、抗体（免疫グロブリン）、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ホルモン、ワクチンなどが挙げられる。
【００１８】
さらに具体的には、レニン；成長ホルモン（ヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモンを含む）；成長ホルモン放出因子；副甲状腺ホルモン；甲状腺刺激ホルモン；リポタンパク質；α−１−抗トリプシン；インスリンＡ鎖；インスリンＢ鎖；プロインスリン；卵胞刺激ホルモン；カルシトニン；黄体化ホルモン；グルカゴン；凝固因子（例えば、第ＶＩＩＩＣ因子、第ＩＸ因子、組織因子およびフォン・ビルブラント因子）；抗凝固因子（例えば、プロテインＣ）；心房性ナトリウム利尿因子；肺界面活性物質；プラスミノーゲン活性化因子（例えば、ウロキナーゼまたはヒト尿または組織型プラスミノーゲン活性化因子（ｔ−ＰＡ））；ボンベシン；トロンビン；造血増殖因子；腫瘍壊死因子−αおよび腫瘍壊死因子−β；エンケファリナーゼ；ＲＡＮＴＥＳ（通常発現および分泌されるＴ細胞の活性化を調節する）；ヒトマクロファージ炎症タンパク質（ＭＩＰ−１−α）；血清アルブミン（例えば、ヒト血清アルブミン）；Ｍｕｅｌｌｅｒｉａｎ阻害物質；リラキシンＡ鎖；リラキシンＢ鎖；プロリラキシン；マウスゴナドトロピン関連ペプチド；微生物タンパク質（例えば、β−ラクタマーゼ）；ＤＮａｓｅ；ＩｇＥ；細胞傷害性Ｔリンパ球関連抗原（ＣＴＬＡ）（例えば、ＣＴＬＡ−４）；インヒビン；アクチビン；血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）；ホルモンまたは増殖因子に対するレセプター；プロテインＡまたはプロテインＤ；リウマチ因子；神経栄養因子（例えば、骨由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、ニューロトロフィン−３、ニューロトロフィン−４、ニューロトロフィン−５またはニューロトロフィン−６（ＮＴ−３、ＮＴ−４、ＮＴ−５またはＮＴ−６）、またはＮＧＦ−βのような神経成長因子）；血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）；線維芽細胞増殖因子（例えば、ａＦＧＦおよびｂＦＧＦ）；上皮増殖因子（ＥＧＦ）；トランスホーミング増殖因子（ＴＧＦ）（例えば、ＴＧＦ−αおよびＴＧＦ−β（ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、ＴＧＦ−β３、ＴＧＦ−β４またはＴＧＦ−β５を含む））；インスリン様増殖因子−Ｉおよびインスリン様増殖因子−ＩＩ（ＩＧＦ−ＩおよびＩＧＦ−ＩＩ）；ｄｅｓ（１−３）−ＩＧＦ−Ｉ（脳ＩＧＦ−Ｉ）、インスリン様増殖因子結合タンパク質（ＩＧＦＢＰ）；ＣＤタンパク質（例えば、ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１９、ＣＤ２０、ＣＤ３４およびＣＤ４０）；エリスロポイエチン；骨誘導因子；免疫毒素；骨形態形成タンパク質（ＢＭＰ）；インターフェロン（例えば、インターフェロン−α、インターフェロン−β、およびインターフェロン−γ）；コロニー刺激因子（ＣＳＦ）（例えば、Ｍ−ＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦおよびＧ−ＣＳＦ）；インターロイキン（ＩＬ）（例えば、ＩＬ−１〜ＩＬ−１０）；スーパーオキシドジスムターゼ；Ｔ細胞レセプター；表面膜タンパク質；崩壊促進因子；ウイルス抗原（例えば、ＡＩＤＳエンベロープの一部）；輸送タンパク質；ホーミングレセプター；アドレシン（ａｄｄｒｅｓｓｉｎ）；調節タンパク質：インテグリン（例えば、ＣＤ１１ａ、ＣＤ１１ｂ、ＣＤ１１ｃ、ＣＤ１８、ＩＣＡＭ、ＶＬＡ−４およびＶＣＡＭ）；腫瘍関連抗原（例えば、ＨＥＲ２レセプター、ＨＥＲ３レセプターまたはＨＥＲ４レセプター）；ならびに上記のポリペプチドのいずれかのフラグメントおよび／または改変体などが挙げられる。
【００１９】
本発明に係わる抗体とは、最も広範な意味で使用され、具体的にはモノクローナル抗体
（全長モノクローナル抗体を含む）、ポリクローナル抗体、多特異的抗体（ 例えば、二
重特異性抗体）、または、リガンド特異的な結合領域を含むように改変される限り抗体フ
ラグメントリガンド特異的な結合領域を保持する限り全て包含する。ここでの抗体は、目的の「抗原」に対して方向づけられている。抗原は、好ましくは、生物学的に重要なポリペプチドであり、疾患または傷害に羅患した哺乳動物への抗体の投与が、その哺乳動物において治療的利益をもたらし得る。また、非ポリペプチド抗原（例えば、腫瘍関連の糖脂質抗原；米国特許第５，０９１，１７８号参照）に対する抗体も含まれる。抗原がポリペ
プチドである場合、抗原は膜貫通分子（例えば、レセプター） または、リガンド（例え
ば、成長因子）であり得る。
本発明に係わる抗体とは、治療的利益をもたらしうる抗体であれば何ら限定しないが、
例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、非ヒト抗体、抗体フラグメントが挙げられ
る。
【００２０】
本発明に係わるヒト化抗体は、ヒト免疫グロブリン（レシピエント抗体）であり、ここ
で、このレシピエントの超可変領域残基は、所望の特異性、親和性および能力を有する非
ヒト種（例えば、マウス、ラット、ウサギまたは非ヒト霊長類）由来の超可変領域残基（
ドナー抗体）で置換される。いくつかの例において、ヒト免疫グロブリンのＦｖフレーム
ワーク領域（ＦＲ）残基は、対応する非ヒト残基によって置換される。さらに、ヒト化抗
体は、レシピエント抗体でもドナー抗体でも見出されない残基を含み得る。これらの改変
は、抗体の性能をさらに洗練するように行われ得る。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも
１つの、そして代表的には２つの可変ドメインの実質的に全てを含み、ここで、超可変ル
ープの全てまたは実質的に全てが、非ヒト免疫グロブリンの超可変ループに対応し、そし
てＦＲ領域の全てまたは実質的に全てが、ヒト免疫グロブリン配列のＦＲ領域である。ヒ
ト化抗体はまた、必要に応じて、免疫グロブリン定常領域（Ｆｃ）の少なくとも一部、代
表的には、ヒト免疫グロブリンの一部を含む。
【００２１】
本発明に係わるキメラ抗体は、重鎖および／または軽鎖の一部は、特定の種に由来する
、もしくは特定の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する抗体において対応する配列と
同一または相同である。一方、鎖の残りの部分は、他の種に由来する、または他の抗体の
クラスまたはサブクラスに属する抗体ならびにそのような抗体のフラグメント（所望の生
物学的活性を表している限り）において対応する配列と同一または相同である。
【００２２】
本発明に係わる抗体フラグメントとは、全長抗体の１部分（一般的には、それらの抗原
結合領域または可変領域）を含む。抗体フラグメントの例えは、Ｆａｂ，Ｆａｂ‘，Ｆ（
ａｂ’）２，Ｆｖフラグメント；単鎖抗体分子、ダイアボディー（ｄｉａｂｏｄｙ）；線
状抗体、および抗体フラグメントから形成された多特異的抗体を含む。
【００２３】
本発明により含まれる抗体への好ましい分子標的としては、ＣＤ ポリペプチド（ 例え
ば、ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１９、ＣＤ２０、ＣＤ３４、およびＣＤ４０）； Ｈ
ＥＲレセプターファミリー（例えば、ＥＧＦレセプター、ＨＥＲ２，ＨＥ Ｒ３またはＨ
ＥＲ４レセプター）；細胞接着分子（例えば、ＬＦＡ−１，Ｍａｃ１，ｐ１５０，９５，
ＶＬＡ−４，ＩＣＡＭ−１，ＶＣＡＭ およびａまたはｂのサブユニットを含むａｖ／ｂ
３インテグリン（例えば、抗−ＣＤ１１ａ，抗ＣＤ１８，または、抗ＣＤ１１ｂ抗体）の
メンバー；成長因子（例えば、ＶＥＧＦ）；ＩｇＥ，血液型抗原；ｆｌｋ２／ｆｌｔ３レ
セプター；肥満（ＯＢ）レセプター；ｍｐｌレセプター；ＣＴＬＡ−４；ポリペプチドＣ
などが挙げられる。可溶性抗原またはフラグメントは、必要に応じて他の分子に結合され
て、抗体産生のための免疫原として使用され得る。膜貫通分子（例えばレセプター）のた
めに、これらのフラグメント（例えば、レセプターの細胞外領域）は免疫原として使用さ
れえる。あるいは、膜貫通分子を発現する細胞が免疫原として使用され得る。
【００２４】
本発明に係わる抗体の具体例として、抗ＨＥＲ２、抗ＣＤ２０、抗ＩＬ−８、抗ＶＥＧ
Ｆ、抗ＰＳＣＡ、抗ＣＤ１１ａ、抗ＩｇＥ、抗Ａｐｏ−２レセプター、抗ＴＮＦ−α、抗
組織因子（Ｔｉｓｓｕｅ Ｆａｃｔｏｒ）（ＴＦ）、抗ＣＤ３、抗ＣＤ２５、抗ＣＤ３４
、抗ＣＤ４０、抗ｔａｃ、抗ＣＤ４、抗ＣＤ５２、抗Ｆｃレセプター、抗癌胎児性抗原（
ＣＥＡ）抗体、胸部上皮細胞に特異的な抗体、結腸癌種細胞に結合する抗体、抗ＣＤ３３
、抗ＣＤ２２、抗ＥｐＣＡＭ、抗ＧｐＩＩｂ／ＩＩＩａ、抗ＲＳＶ、抗ＣＭＶ、抗ＨＩＶ
、抗肝炎、抗αｖβ３、抗ヒト腎細胞癌腫、抗ヒト１７−１Ａ、抗ヒト結腸直腸腫瘍、抗
ヒト黒色腫、抗ヒト扁平上皮癌腫、抗ヒト白血病抗原（ＨＬＡ）抗体、抗ＨＥＲ２レセプ
ター抗体、抗ＶＥＧＦ抗体、抗ＩｇＥ抗体、抗ＣＤ２０抗体、抗ＣＤ１１ａ抗体、および
抗ＣＤ４０抗体などが挙げられる。さらに具体的な例としては、Ｍｕｒａｍｏｍａｂ(製
品名：Ｏｒｔｈｃｌｏｎｅ（ＯＫＴ３）、Ｒｉｔｕｘｉｍａｂ（製品名：Ｒｉｔａｘａｎ
）、Ｂａｓｉｌｉｘｉｍａｂ（製品名：Ｓｉｍｕｌｅｃｔ）、Ｄａｃｌｉｚｕｍａｂ（製
品名：Ｚｅｎａｐａｘ）、Ｐａｌｉｖｉｚｕｍａｂ（製品名：Ｓｙｎａｇｉｓ）、Ｉｎｆ
ｌｉｘｉｍａｂ（製品名：Ｒｅｍｉｃａｄｅ）、Ｇｅｍｔｕｚｕｍａｂ ｚｏｇａｍｉｃ
ｎ（製品名：Ｍｙｌｏｔａｒｇ）、Ａｌｅｍｔｕｚｕｍａｂ（製品名：Ｍａｂｃａｍｐａ
ｔｈ）、Ａｄａｌｉｍｕｍａｂ（製品名：Ｈｕｍｉｒａ）、Ｏｍａｌｉｚｕｍａｂ（製品
名：Ｘｏｌａｉｒ）、Ｖｅｖａｃｉｚｕｍａｂ（製品名：Ａｖａｓｔｉｎ）、Ｃｅｔｕｘ
ｉｍａｂ（製品名：Ｅｒｂｉｔｕｘ）等が挙げられる。
【００２５】
本発明に係わる標的生体成分の分子量は、１０〜１，０００ｋＤａである。１０ｋＤａより小さい生体成分では、標的生体成分と不純物生体成分の大きさの差が小さくなるために膜によるサイズ分離が困難となる。一方、１，０００ｋＤａより大きい生体成分の分離には、限外濾過膜は不適である。
【００２６】
本発明に係わる標的生体成分を分離するために用いる限外濾過膜の分画分子量は、標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満であり、好ましくは２．０〜３．５倍未満、さらに好ましくは、２．０倍以上２．７倍未満である。１．５倍未満であると透過量が低下する問題があり、また、４．５倍を超えると標的生体成分と不純物生体成分の分離性能が低下する問題がある。
分画分子量は、アルブミン（６６，０００）、γ−グロブリン（１６０，０００）、カタラーゼ（２３２，０００）、フェリチン（４４０，０００）、サイログロブリン（６６９，０００）などを用いて、デッドエンド濾過を行い、分子量と阻止率の関係から阻止率が９０％となる分子量として算出される。
【００２７】
本発明に係わる少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分は、先に述べた生体成分が標的生体成分の場合、その２量体を含む高分子量不純物生体成分のことを言う。また、少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分は、３量体以上の凝集体を含んでいても良い。さらに、少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分は、先に述べた生体成分の異種の凝集体を含んでいても良い。異種の凝集体については、先に述べた生体成分とそれ以外、例えば、プロテインＡ、脂肪酸、脂質等との凝集体を挙げることができる。より具体的には、免疫グロブリンとプロテインＡからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を挙げることができる。
また、本発明に係わる少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分と低分子量不純物生体成分は、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）を含んでいても良い。
【００２８】
本発明に係わる低分子量不純物生体成分とは、先に述べた生体成分において、標的生体成分の分子量より低い分子量を有する生体成分のことを言う。標的生体成分が免疫グロブリン（１５０，０００）の場合、低分子量不純物生体成分として、インシュリン（７６，０００）、トランスフェリン（６７，０００）、アルブミン（６６，０００）、プロテインＡ（４２，０００）、標的生体成分の出発原料由来の凝集体であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）等を挙げることができる。
【００２９】
本発明に係わる低分子量不純物生体成分を除去し標的生体成分を濃縮・分離するために用いる限外濾過膜は、その分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である。１．５倍以上だと標的生体成分が透過するため好ましくない。一方、０．３倍未満だと低分子量不純物の除去率が低下するため好ましくない。
【００３０】
本発明に係わる限外濾過膜としては、所望の分画分子量を有する膜を製造でき、生体成分が吸着しなければ何ら限定しないが、例えば、ビニルアルコール系高分子膜、スルホン系高分子膜、芳香族エーテル系高分子膜、フッ素系高分子膜、オレフィン系高分子膜、セルロース系膜、（メタ）アクリル系高分子膜、（メタ）アクリロニトリル系高分子膜などが挙げられる。好ましくは、ビニルアルコール系高分子膜、スルホン系高分子膜が良い。
【００３１】
本発明に係わるスルホン系高分子膜は特に限定されるものではなく、分子中にスルホン基を有する高分子は全て用いることができる。スルホン系高分子の例としては、例えば下記式（１）で表されるポリスルホン、下記式（２）で表されるポリエーテルスルホン、下記式（３）で表されるポリアリールスルホン等が挙げられる。式中ｌおよびｍ、ｎは繰り返し単位を表す。
[化１]
[化２]
[化３]
【００３２】
これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。スルホン系高分子は、必要に応じて高分子末端および／または主鎖中にエステル化、エーテル化、エポキシ化など各種変性を実施することができる。
本発明に係るスルホン系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、1万〜５０万であり、さらに好ましくは２〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００３３】
本発明に係わるスルホン系高分子に親水性を付与するために、親水性高分子を用いて親水化することが好ましい。親水性を付与する親水性高分子の種類は特に限定されるものではないが、例えばポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。中でも、ポリビニルピロリドンは、スルホン系高分子との相溶性がよく、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。
【００３４】
本発明に係わるスルホン系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は１，０００〜２００万を用いることができる。好ましくは５，０００〜１５０万以下であり、さらに好ましくは５，０００〜１２０万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではＢＡＳＦ社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が９，０００のもの（Ｋ１７）、以下同様に４５，０００（Ｋ３０）、４５０，０００（Ｋ６０）、９００，０００（Ｋ８０）、１，２００，０００（Ｋ９０）を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、適宜２種以上を組み合わせて用いても良い。本発明においては、Ｋ９０を単独で用いるのが最も好ましい。
本発明で係わるスルホン系高分子膜の親水性高分子の含量は、標的生体成分が膜に吸着しなければ特に限定されるものではないが、例えば０．１〜１０重量％含有であり、好ましくは０．３〜８重量％、さらに好ましくは０．５〜５重量％が良い。
【００３５】
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子膜は特に限定されるものではなく、芳香族エーテル系高分子の例としては、下記式（４）で表されるものが挙げられる。
[化４]
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、炭素数１以上６以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数６以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中のｑは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を２成分以上含む共重合体でも構わない。）
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子の末端のフェノール性水酸基は、必要に応じてエステル化、エーテル化、エポキシ化など各種変性を実施することができる。
【００３６】
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子膜は、主として芳香族エーテル系高分子からなるものであるが、芳香族エーテル系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。例えば、ポリスチレンやその誘導体を含有しても良い。
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、1万〜５０万であり、さらに好ましくは２万〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００３７】
本発明においては、芳香族エーテル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコントロールするためと、親水性を付与するために、親水化剤が用いられることが好ましい。親水化によって分離処理に供される液体混合物と本発明の芳香族エーテル系高分子からなる限外濾過膜との接触を良好にするものである。
【００３８】
本発明に係わる親水化剤としては、親水性を付与できるものであれば何ら限定しない。低分子化合物であっても高分子化合物であっても構わない。
親水化剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレン
グリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ−Ｎ，
Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリビニルピロ
リドン、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチ
ルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどの親水性化合物が
例示される。また、これらの物質を親水性セグメントと疎水性セグメント含有する界面活
性剤やブロック共重合体およびグラフト共重合体も親水化剤として十分活用できる。例え
ば、ポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体などが好ましい。
【００３９】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体は、高い親水
性を有するポリエチレングリコールを親水性セグメントに有するため、親水化剤として有
効に活用できる。また、これらは二種以上を組み合わせて使用することもできる。この中
でも好適に利用できるのは、ポリエチレングリコール、およびポリエチレングリコールを
親水性セグメントとして含有するブロック共重合体およびグラフト共重合体であり、その
中も特にポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体が芳香族エーテル系高
分子膜の親水性を向上させる親水化剤として好適に利用できる。
【００４０】
本発明に係わる親水化剤の分子量は、製造方法およびその条件によって適宜選ばれる。
例えば、成膜方法が湿式成膜法で溶媒として非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用いる場合、
耐溶剤性の高い芳香族エーテル系高分子の溶解性は極めて低い。そのため、親水化剤を膜
原液にブレンドする場合、均一に溶解した膜原液を得るためには親水化剤の分子量および
添加量を適切に選択する必要がある。十分な添加量の親水化剤を用いるためには、親水化
剤の分子量は、例えば、数平均分子量は、３００以上、１００，０００以下であることが
好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である。より好まし
い下限は、４００以上、特に好ましい下限は、５００以上であり、上限としてより好まし
くは７０，０００以下、特に好ましくは、５０，０００以下である。
【００４１】
本発明に係わる親水化剤が疎水性セグメントと親水性セグメントからなる化合物の場合
、その親水化剤の親水性セグメントの数平均分子量は、３００以上、１００，０００以下
であることが好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である
。より好ましい下限は、４００以上、特に好ましい下限は、５００以上であり、上限とし
てより好ましくは７０，０００以下、特に好ましくは、５０，０００以下である。
【００４２】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体は、ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントとポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントから
成るブロック共重合体である。
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリスチレン系高分子由来のセグメントを形成するポリスチレン系高分子としては、下
記式（５）に示す繰り返し単位からなるポリスチレン系高分子が好ましい。
[化５]
（Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４は水素、フッ素を除くハロゲン原子、炭素数１以上６以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数６以下の官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中のｓは繰り返し単位数である。構造範囲内で異なる繰り返し単位を２成分以上含む共重合体でも構わない。）
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、３００以上、１，０００，０００以下
であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能であ
ると同時に、水溶液または水溶性有機溶媒に対して、溶出性が低減できる。より好ましい
下限は、５００以上、特に好ましい下限は、７００以上であり、上限としてより好ましく
は５００，０００以下、特に好ましい上限は、３００，０００以下である。
【００４３】
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントを形成するポリエチレングリコール
系高分子とは、下記式（６）および／または（７）に示す繰り返し単位からなるポリエチ
レングリコール系高分子が好ましい。
[化６]
[化７]
（Ｒ１５は、炭素数３以上、３０未満の有機官能基である。特に親水性が大きく低下させ
ることがなければ、Ｒ１６にエーテル基、エステル基、水酸基、ケトン基を含有しても構わない。ｕは繰り返し単位数である。）
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、例えば３００以
上、１００，０００以下であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良
溶媒に十分溶解可能であると当時に、十分な親水性が得られる。より好ましい下限は、４
００以上、特に好ましい下限は、５００以上であり、上限としてより好ましくは７０，０
００以下、特に好ましくは、５０，０００以下である。
【００４４】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの
組成比としては、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントが全ポリスチレン−ポリエチ
レングリコールブロック共重合体の１０重量％以上、９９重量％以下であることが必要で
ある。この組成比においては、十分な親水性を発現でき、かつ、溶出性が抑えられる。よ
り好ましい下限値は、２０重量％以上、特に好ましい下限値は、３０重量％以上であり、
より好ましい上限値は９８重量％以下、特に好ましい上限値は、９７重量％以下である。
【００４５】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体のブロック構
造は、２つの該セグメントから構成されるジブロック共重合体、３つの該セグメントから
構成されるトリブロック共重合体、４つ以上の該セグメントから構成されるマルチブロッ
ク共重合体であっても構わない。また、これら２種以上のブロック共重合体の混合物であ
っても構わない。構成される各該セグメントの数平均分子量は同一であっても異なっても
構わない。
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメント間
は、高分子末端部分で直接化学的に結合される必要がある。製造するために、必要であれ
ば、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来
のセグメントを接続するためのスペーサーとして低分子化合物および／または有機官能基
を利用してもよい。低分子化合物および／または有機官能基の数平均分子量が５００以下
の場合、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子
由来のセグメントの効果を低下させること無く発現できる。具体的には、反応性官能基を
有するラジカル重合開始剤を用いてスチレンを重合した後にポリエチレングリコールを縮
合した際に形成されるポリスチレン−ポリエチレングリコール間の低分子化合物などが挙
げられる。
【００４６】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体を製造する方
法の一例としては、反応性官能基を有するラジカル重合開始剤を用いる方法がある。具体
的には、カルボン酸基を有するアゾ系ラジカル重合開始剤を用い、カルボン酸基を酸塩化
物基に化学的に変換した後、スチレンをラジカル重合することで末端に酸塩化物基を有す
るポリスチレンが得られる。次いで、ポリエチレングリコールと縮合することによってポ
リスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体を得ることができる（高分子論文
集、１９７６年、第３３巻、Ｐ１３１）。ポリエチレングリコールユニット含有高分子ア
ゾ重合開始剤を用いて、スチレンをラジカル重合することによってもポリスチレン−ポリ
エチレングリコールブロック共重合体を得ることができる。また、別の合成方法例として
、リビング重合を利用する方法が挙げられる。具体的には、ニトロキシド系化合物による
リビングラジカル重合を用いてスチレンの重合を行い、高分子末端にニトロキシド化合物
が結合した高分子を得られる。加水分解により高分子末端をヒドロキシル基に変換し、ポ
リエチレングリコールとのカップリング反応によりポリスチレン−ポリエチレングリコー
ルブロック共重合体を得ることができる（Ｐｏｌｙｍｅｒ、１９９８年、第３９巻、第4
号、Ｐ９１１）。
【００４７】
本発明における親水化剤を用いて芳香族エーテル系高分子からなる限外濾過膜を親水化する方法は、例えば、成膜時に親水化剤をあらかじめ混合するブレンド法、親水化剤を含む溶液に膜を浸漬した後、乾燥させて親水化剤を残留させる塗布法、膜表面に親水性のアクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、アクリルアミド系モノマー等をグラフト重合する方法などが挙げられる。これらの方法を２つ以上組み合わせて行うことも可能である。芳香族エーテル系高分子に化学的変性を加えないブレンド法または塗布法が好ましく、製造面においては一段階の工程で親水化処理を行うことができるブレンド法が特に好ましい。
【００４８】
本発明に係わるビニルアルコール系高分子膜は、主としてビニルアルコール系高分子からなるものであるが、ビニルアルコール系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるビニルアルコール系高分子は、ポリビニルアルコールや部分アセタール化等の変性ポリビニルアルコールとエチレンやプロピレン、ビニルピロリドン、塩化ビニル、フッ化ビニル、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、イタコン酸等と共重合させた共重合体（ブロック共重合体、グラフト共重合体を含む）及びその誘導体である。その中でも、エチレン−ビニルアルコールの共重合体は疎水部エチレンに起因する特徴である安定性、耐薬品性と親水部ビニルアルコールに起因する特徴である低タンパク吸着性を兼ね備えているため好ましい。
【００４９】
本発明に係わるビニルアルコール系高分子のケン化度は、８０〜１００ｍｏｌ％、好ましくは８５〜９５ｍｏｌ％が良い。
本発明の係わるビニルアルコール系高分子鎖中のポリビニルアルコール含量は、少なくとも３０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは５０重量％以上である。３０重量％未満の場合は、膜の親水性が低くなる等の問題が発生するために好ましくない。
本発明に係わるビニルアルコール系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜２００万であり、好ましくは１万〜９０万、より好ましくは５万〜８０万が良い。一般に平均分子量が１００万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあてることができる。平均分子量が５，０００より小さいと、膜の力学強度が低くなるため好ましくない。平均分子量が２００万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
【００５０】
本発明に係わるビニルアルコール系高分子膜は、分離対象物が接触する膜表面上の材質がビニルアルコール系高分子からなる膜であって、構造を保持するためには、如何なる材質から成る基材（支持体）を用いてもよい。例えば、ビニルアルコール高分子膜は、ビニルアルコール系高分子のみからなる高分子膜であってもよいが、物理的強度を高めるために他の基材（支持体）として織布又は不織布や多孔性無機体など用い、これらの基材の上で成膜することによっても、ビニルアルコール系高分子膜の製造が可能である。
本発明においては、ビニルアルコール系高分子膜に悪影響を及ぼさない範囲内で、更に付加的処理を施してもよい。付加的処理としては、例えば、架橋処理、化学的表面修飾による官能基導入などが挙げられる。
【００５１】
本発明に係わるフッ素系高分子膜は、主としてフッ素系高分子からなるものであるが、フッ素系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるフッ素系高分子は、フッ化ビニリデンのホモ重合体や、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、およびパーフルオロメチルビニルエーテルのモノマー群から選んだ１種又は２種のモノマーとフッ化ビニリデンとの共重合体のことである。また、上記ホモ重合体および上記共重合体を混合して使用することもできる。その中でも、フッ化ビニリデンが好ましい。
【００５２】
本発明に係わるフッ素系高分子の重量平均分子量は、５万〜５００万であることが好ましく、より好ましくは１０万〜２００万、更に好ましくは１５万〜１００万である。一般に平均分子量が１００万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあてることができる。平均分子量が５万より小さいと、溶融成型の際のメルトテンションが小さくなり成形性が悪くなったり、膜の力学強度が低くなったりするので好ましくない。平均分子量が５００万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
【００５３】
生体成分の吸着による閉塞を防ぐために、膜に親水性を付与することが必要となる。親水化処理の方法としては、例えば、界面活性剤を含む溶液にフッ素系高分子膜を浸漬した後、乾燥してフッ素系高分子膜中に界面活性剤を残留させる方法、電子線やガンマ線等の放射線を照射する、あるいは過酸化物を用いることによって、フッ素系高分子膜の細孔表面に親水性のアクリル系モノマーやメタクリル系モノマー等をグラフトする方法、成膜時に親水性高分子を予め混合する方法、親水性高分子を含む溶液にフッ素系高分子膜を浸漬した後、乾燥してフッ素系高分子膜の細孔表面に親水性高分子の被膜を作る方法等が挙げられるが、親水化の永続性や親水性添加物の漏洩の可能性を考慮するとグラフト重合が最も好ましい。特に、特開昭６２−１７９５４０号公報、特開昭６２−２５８７１１号公報、および米国特許第４，８８５，０８６号明細書に開示された放射線グラフト重合法による親水化処理は、膜内全領域の細孔内表面に均一な親水化層を形成し得る点で好ましい。
【００５４】
本発明のグラフト重合に使用する親水性モノマーとしては、ビニル基を有する親水性モ
ノマーであれば特に限定されるものではない。好ましくは、１個のビニル基を有するモノ
マーが良い。本発明に係わる親水性モノマーとは、大気圧下で、２５℃の純水に１容量％
混合させた時に均一溶解するモノマーである。例えば、ヒドロキシル基、スルホニル基、スルホン基、エステル基、アミド基、ウレタン基を有する親水性ビニルモノマー等が挙げられる。中でも、１個以上のヒドロキシル基、あるいはその前駆体となる官能基を有するビニルモノマーが好ましい。具体的には、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸と多価アルコールのエステル類、アリルアルコール等の不飽和結合を有するアルコール類、および酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のエノールエステル類等が挙げられる。
【００５５】
さらに、親水性ビニルモノマーとともに、２個以上のビニル基を有する架橋剤を用いて、グラフト重合法によって共重合させることにより、充分に親水性が付与される。
本発明に係わる使用する架橋剤は、上記親水性モノマーと共重合しうる２個以上のビニル基を有する架橋剤であり、親水性モノマーと同時に膜に接触させることにより導入する。架橋剤は、数平均分子量２００以上、２，０００以下であることが好ましく、より好ましくは数平均分子量２５０以上、１，０００以下、最も好ましくは数平均分子量３００以上、６００以下である。架橋剤の数平均分子量が２００以上、２，０００以下であると、生体成分溶液の高い濾過速度が得られ好ましい。本発明においては、２個以上のビニル基を有する架橋剤であれば、いかなる架橋剤も使用できるが、親水性の架橋剤が好ましい。
【００５６】
本発明で用いられる架橋剤の具体例としては、芳香族系ではジビニルベンゼン誘導体、脂肪族系ではエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート等のようなメタクリル酸系の架橋剤、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等のような（メタ）アクリル酸系の架橋剤等が挙げられる。また、トリメチロールプロパントリメタクリレートのような３個の反応性基を有する架橋剤も用いることが出来る。また、架橋剤は２種類以上の混合物も用いることが出来る。本発明において、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、またはそれらの混合物を用いることが最も好ましい。
【００５７】
本発明に係わるグラフト重合法とは、ラジカルを発生させる方法であれば何ら限定しないが、例えば、放射線開始剤の添加や電離性放射線や化学反応等の手段によってフッ素系高分子膜にラジカルを生成させ、そのラジカルを開始点として、該膜にモノマーをグラフト重合させる反応である。本発明において、フッ素系高分子膜にラジカルを生成させるためにはいかなる手段も採用しうるが、膜全体に均一なラジカルを生成させるためには、電離性放射線の照射が好ましい。電離性放射線の種類としては、γ線、電子線、β線、中性子線等が利用できるが、工業規模での実施には電子線またはγ線が最も好ましい。電離性放射線はコバルト６０、ストロンチウム９０、およびセシウム１３７などの放射性同位体から、またはＸ線撮影装置、電子線加速器および紫外線照射装置等により得られる。
【００５８】
本発明に係わる電離性放射線の照射線量は、１ｋＧｙから１，０００ｋＧｙまでが好ましい。１ｋＧｙ未満ではラジカルが均一に生成せず、１，０００ｋＧｙを越えると膜強度の低下を引き起こすことがある。グラフト重合法は一般に膜にラジカルを生成した後、ついでそれを反応性化合物と接触させる前照射法と、膜を反応性化合物と接触させた状態で膜にラジカルを生成させる同時照射法に大別される。本発明においては、いかなる方法も適用しうるが、オリゴマーの生成が少ない前照射法が最も好ましい。
【００５９】
本発明では、ラジカルを生成したフッ素系高分子膜と、親水性モノマー、および、架橋剤との接触は、気相でも液相で達成されるが、本発明においては、グラフト反応が均一にすすむ液相で接触させる方法が好ましい方法である。グラフト反応をさらに均一に進めるために、親水性モノマー、および、架橋剤はあらかじめ溶媒中に溶解させてから、フッ素系高分子膜と接触させることが望ましい。親水性モノマー、および、架橋剤を溶解する溶媒としては、均一溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒として、例えば、エタノールやイソプロパノール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや２−ブタノン等のケトン類、水、あるいはそれらの混合物等が挙げられる。
【００６０】
本発明に係わるグラフト重合は、親水性モノマーと架橋剤を合わせた濃度で０．３容量％〜３０容量％の反応液を用い、フッ素系高分子膜１ｇに対して１０×１０-５〜１００×１０-5ｍ3の割合で反応を行うことが望ましい。該範囲内でグラフト重合を行えば、親水化層によって孔が埋まることもなく、均一性に優れた膜が得られる。
本発明に係わるグラフト重合時の反応温度は、重合反応が起これば特に限定されるもの
ではないが、一般的に２０℃から８０℃までで行われる。
本発明に係わるグラフト重合は、フッ素系高分子膜と親水性モノマーを接触させる際に、親水性のモノマーは気体、液体又は溶液のいずれの状態でもよいが、均一な親水化層を形成させるためには、液体又は溶液であることが好ましく、溶液であることが特に好ましい。
【００６１】
本発明に係わるフッ素系高分子膜は、疎水性のフッ素系高分子膜に強固な架橋構造を有する親水化層を導入することで、標的生体成分と不純物生体成分の分離を高いレベルで実現することができる。そのために、親水性モノマーに対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、１，０００ｍｏｌ％以下の割合で用いて共重合させることが良く、好ましくは、親水性モノマーに対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、５００ｍｏｌ％以下の割合で、さらに好ましくは親水性モノマーに対して架橋剤を３０ｍｏｌ％以上、２００ｍｏｌ％以下の割合で用いることが良い。
【００６２】
本発明は、フッ素系高分子膜に親水化層を導入し、標的生体成分と不純物生体成分の高い分離性能を実現する。そのために、フッ素系高分子膜にグラフトされるグラフト率は、好ましくは３％以上、５０％以下、さらに好ましくは４％以上、３０％以下、最も好ましくは５％以上、２０％以下である。グラフト率が３％未満であると膜の親水性が不足し、タンパク質の吸着にともなう濾過速度の急激な低下を引き起こす。５０％を越えると、比較的小さな孔が親水化層によって埋まってしまい、充分な濾過速度が得られない。ここで言うグラフト率とは下記式（８）で定義される値である。
グラフト率（％）＝
（グラフト後の膜重量−グラフト前の膜重量）／グラフト前の膜重量×１００ （８）
【００６３】
本発明に係わるフッ素系高分子膜の親水性の度合いは、接触角によって評価することができる。２５℃における前進接触角および後退接触角の平均値が６０度以下であることが好ましく、４５度以下であることがより好ましく、更に好ましくは３０度以下である。ま
た、簡便な評価法としては、フッ素系高分子膜を水と接触させた際に、膜の細孔内部に水が自発的に浸透すれば充分な親水性を持つと判断してよい。
【００６４】
本発明に係わるオレフィン系高分子膜は、主としてオレフィン系高分子からなるものであるが、オレフィン系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるオレフィン系高分子は、オレフィン類やアルケンをモノマーとして合成される高分子であり、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリ４−メチル１−ペンテンなどが挙げられる。さらに、上記ホモ重合体および上記共重合体を混合して使用する
こともできる。その中でも、ポリエチレンが好ましい。
【００６５】
本発明に係わるオレフィン系高分子の重量平均分子量は、５万〜５００万であることが好ましく、より好ましくは１０万〜２００万、更に好ましくは１５万〜１００万である。
一般に平均分子量が１００万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィ
ー（ＧＰＣ）測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあて
ることができる。平均分子量が５万より小さいと、溶融成型の際のメルトテンションが小
さくなり成形性が悪くなったり、膜の力学強度が低くなったりするので好ましくない。平
均分子量が５００万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
【００６６】
生体成分の吸着による閉塞を防ぐために、膜に親水性を付与することが必要となる。親水化処理の方法としては、例えば、界面活性剤を含む溶液にオレフィン系高分子膜を浸漬した後、乾燥してオレフィン系高分子膜中に界面活性剤を残留させる方法、電子線やガンマ線等の放射線を照射する、あるいは過酸化物を用いることによって、オレフィン系高分子膜の細孔表面に親水性の（メタ）アクリル系モノマー等をグラフトする方法、成膜時に親水性高分子を予め混合する方法、親水性高分子を含む溶液にオレフィン系高分子膜を浸漬した後、乾燥してオレフィン系高分子膜の細孔表面に親水性高分子の被膜を作る方法等が挙げられるが、親水化の永続性や親水性添加物の漏洩の可能性を考慮するとグラフト重合が最も好ましい。特に、特開昭６２−１７９５４０号公報、特開昭６２−２５８７１１号公報、および米国特許第４，８８５，０８６号明細書に開示された放射線グラフト重合法による親水化処理は、膜内全領域の細孔内表面に均一な親水化層を形成し得る点で好ましい。
【００６７】
本発明のグラフト重合に使用する親水性モノマーとしては、ビニル基を有する親水性モ
ノマーであれば特に限定されるものではない。好ましくは、１個のビニル基を有するモノ
マーが良い。さらに、スルホン基、エステル基、アミド基、水酸基、スルフォニル基、ウレタン基等を含む（メタ）アクリル系モノマーが好適に使用できる。本発明に係わる親水性モノマーとは、大気圧下で、２５℃の純水に１容量％混合させた時に均一溶解するモノマーである。例えば、ヒドロキシル基、スルホニル基、スルホン基、エステル基、アミド基、ウレタン基を有する親水性ビニルモノマー等が挙げられる。中でも、１個以上のヒドロキシル基、あるいはその前駆体となる官能基を有するビニルモノマーが好ましい。具体的には、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸と多価アルコールのエステル類、アリルアルコール等の不飽和結合を有するアルコール類、および酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のエノールエステル類等が挙げられる。
【００６８】
さらに、親水性ビニルモノマーとともに、２個以上のビニル基を有する架橋剤を用いて、グラフト重合法によって共重合させることにより、充分に親水性が付与される。
本発明に係わる使用する架橋剤は、上記親水性モノマーと共重合しうる２個以上のビニル基を有する架橋剤であり、親水性モノマーと同時に膜に接触させることにより導入する。架橋剤は、数平均分子量２００以上、２，０００以下であることが好ましく、より好ましくは数平均分子量２５０以上、１，０００以下、最も好ましくは数平均分子量３００以上、６００以下である。架橋剤の数平均分子量が２００以上、２，０００以下であると、生体成分溶液の高い濾過速度が得られ好ましい。本発明においては、２個以上のビニル基を有する架橋剤であれば、いかなる架橋剤も使用できるが、親水性の架橋剤が好ましい。
ここで親水性の架橋剤とは、大気圧下で、２５℃の純水に１容量％混合させた時に均一溶
解する架橋剤である。
【００６９】
本発明で用いられる架橋剤の具体例としては、芳香族系ではジビニルベンゼン誘導体、
脂肪族系ではエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート等のようなメタクリル酸系の架橋剤、エチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジアクリレート等のような（メタ）アクリル酸系の架橋剤等が挙げられ
る。また、トリメチロールプロパントリメタクリレートのような３個の反応性基を有する
架橋剤も用いることが出来る。また、架橋剤は２種類以上の混合物も用いることが出来る
。本発明において、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール
ジアクリレート、またはそれらの混合物を用いることが、標的生体成分の透過性と不純物生体成分の除去性能の観点から最も好ましい。
【００７０】
本発明に係わるグラフト重合法とは、ラジカルを発生させる方法であれば何ら限定しないが、例えば、放射線開始剤の添加や電離性放射線や化学反応等の手段によってオレフィン系高分子膜にラジカルを生成させ、そのラジカルを開始点として、該膜にモノマーをグラフト重合させる反応である。本発明において、オレフィン系高分子膜にラジカルを生成させるためにはいかなる手段も採用しうるが、膜全体に均一なラジカルを生成させるためには、電離性放射線の照射が好ましい。電離性放射線の種類としては、γ線、電子線、β線、中性子線等が利用できるが、工業規模での実施には電子線またはγ線が最も好ましい。電離性放射線はコバルト６０、ストロンチウム９０、およびセシウム１３７などの放射性同位体から、またはＸ線撮影装置、電子線加速器および紫外線照射装置等により得られる。
【００７１】
本発明に係わる電離性放射線の照射線量は、１ｋＧｙから１，０００ｋＧｙまでが好ましい。１ｋＧｙ未満ではラジカルが均一に生成せず、１，０００ｋＧｙを越えると膜強度の低下を引き起こすことがある。グラフト重合法は一般に膜にラジカルを生成した後、ついでそれを反応性化合物と接触させる前照射法と、膜を反応性化合物と接触させた状態で膜にラジカルを生成させる同時照射法に大別される。本発明においては、いかなる方法も適用しうるが、オリゴマーの生成が少ない前照射法が最も好ましい。
【００７２】
本発明では、ラジカルを生成したオレフィン系高分子膜と、親水性モノマー、および、架橋剤との接触は、気相でも液相で達成されるが、本発明においては、グラフト反応が均一にすすむ液相で接触させる方法が好ましい方法である。グラフト反応をさらに均一に進めるために、親水性モノマー、および、架橋剤はあらかじめ溶媒中に溶解させてから、オレフィン系高分子膜と接触させることが望ましい。親水性モノマー、および、架橋剤を溶解する溶媒としては、均一溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒として、例えば、エタノールやイソプロパノール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや２−ブタノン等のケトン類、水、あるいはそれらの混合物等が挙げられる。
【００７３】
本発明に係わるグラフト重合は、親水性モノマーと架橋剤を合わせた濃度で０．３容量％〜３０容量％の反応液を用い、オレフィン系高分子膜１ｇに対して１０×１０-５〜１００×１０-5ｍ3の割合で反応を行うことが望ましい。該範囲内でグラフト重合を行えば、親水化層によって孔が埋まることもなく、均一性に優れた膜が得られる。
本発明に係わるグラフト重合時の反応温度は、重合反応が起これば特に限定されるもの
ではないが、一般的に２０℃から８０℃までで行われる。
本発明に係わるグラフト重合は、オレフィン系高分子膜と親水性のモノマーを接触させる際に、親水性のモノマーは気体、液体又は溶液のいずれの状態でもよいが、均一な親水化層を形成させるためには、液体又は溶液であることが好ましく、溶液であることが特に好ましい。
【００７４】
本発明に係わるオレフィン系高分子膜は、疎水性のオレフィン系高分子膜に強固な架橋構造を有する親水化層を導入することで、標的生体成分と不純物生体成分の分離を高いレベルで実現することができる。そのために、親水性モノマー、に対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、１，０００ｍｏｌ％以下の割合で用いて共重合させることが良く、好ましくは、親水性モノマーに対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、５００ｍｏｌ％以下の割合で、さらに好ましくは親水性モノマーに対して架橋剤を３０ｍｏｌ％以上、２００ｍｏｌ％以下の割合で用いることが良い。
【００７５】
本発明は、オレフィン系高分子膜に親水化層を導入し、標的生体成分と不純物生体成分の高い分離性能を実現する。そのために、オレフィン系高分子膜にグラフトされるグラフト率は、好ましくは３％以上、５０％以下、さらに好ましくは４％以上、３０％以下、最も好ましくは５％以上、２０％以下である。グラフト率が３％未満であると膜の親水性が不足し、タンパク質の吸着にともなう濾過速度の急激な低下を引き起こす。５０％を越えると、比較的小さな孔が親水化層によって埋まってしまい、充分な濾過速度が得られない。ここで言うグラフト率とは下記式（９）で定義される値である。
グラフト率（％）＝
（グラフト後の膜重量−グラフト前の膜重量）／グラフト前の膜重量×１００ （９）
【００７６】
本発明に係わるオレフィン系高分子膜の親水性の度合いは、接触角によって評価することができる。２５℃における前進接触角および後退接触角の平均値が６０度以下であることが好ましく、４５度以下であることがより好ましく、更に好ましくは３０度以下である。また、簡便な評価法としては、オレフィン系高分子膜を水と接触させた際に、膜の細孔内部に水が自発的に浸透すれば充分な親水性を持つと判断してよい。
【００７７】
本発明に係わる（メタ）アクリル系高分子膜は特に限定されるものではなく、（メタ）アクリル系高分子の例としては、下記式（１０）で表されるものが挙げられる。
[化１０]
（式中、Ｒ１７およびＲ１８は炭素数１〜１４のアルキル基またはアラルキル基を表す。
アルキル基の水素原子またはアラルキル基の水素原子は炭素数１〜１０のアルコキシ基に
よって置換されていてもよい。式中ｖおよびｗは繰り返し単位を表す。）
その中でも、ポリ（メタ）アクリル酸やポリ（メタ）アクリル酸エステルなど用いるこ
とができる。好ましくはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポ
リアクリル酸エチル、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルおよびこれら
２つ以上組み合わせた共重合体が良い。必要に応じて高分子末端および／または主鎖中に
エステル化、エーテル化、エポキシ化、スルフォニル化など各種変性を実施することができる。
【００７８】
本発明に係わる（メタ）アクリル系高分子膜は、主としてポリ（メタ）アクリル酸エステルからなるものであるが、ポリ（メタ）アクリル酸エステルの特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係る（メタ）アクリル系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、１万〜５０万であり、さらに好ましくは２万〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００７９】
本発明においては、（メタ）アクリル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコントロールするためと、親水性を付与するために、親水性高分子が用いられることが好ましい。親水性高分子としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。中でも、ポリビニルピロリドンは、（メタ）アクリル系高分子との相溶性がよく、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。
【００８０】
本発明で係わる、（メタ）アクリル系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は１，０００〜２００万を用いることができる。好ましくは５，０００〜１５０万以下であり、さらに好ましくは５，０００〜１２０万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではＢＡＳＦ社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が９，０００のもの（Ｋ１７）、以下同様に４５，０００（Ｋ３０）、４５０，０００（Ｋ６０）、９００，０００（Ｋ８０）、１，２００，０００（Ｋ９０）を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、適宜２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００８１】
本発明に係わる、（メタ）アクリロニトリル系膜は特に限定されるものではなく、（メタ）アクリロニトリル系高分子の例としては、下記式（１１）で表されるものが挙げられる。
[化１１]
（式中、Ｒ１９およびＲ２０は、水素またはメチル基を表す。Ｒ２１は炭素数１〜１４のアルキル基またはアラルキル基を表す。アルキル基の水素原子またはアラルキル基の水素原子は、炭素数１〜１０のアルコキシ基によって置換されていてもよい。式中ｘおよびｙは繰り返し単位を表す。）
その中でも、ポリ（メタ）アクリロニトリルやポリ（メタ）アクリロニトリル酸エステ
ルなど用いることができる。好ましくはポリアクリロニトリル、ポリメタアクリロニトリ
ルが良い。
【００８２】
本発明に係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子を構成するモノマー組成は、（メタ
）アクリロニトリル含量が少なくとも５０重量％、好ましくは６０重量％〜１００重量％
であり、（メタ）アクリロニトリルに対して共重合性を有するビニル化合物の一種又は二
種以上の含量が５０重量％以下、好ましくは０重量％〜４０重量％以下である。上記ビニ
ル化合物としては、（メタ）アクリロニトリルに対して共重合性を有する公知の化合物で
あれば良く、特に限定されないが、好ましい共重合成分としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルスルホン酸ソーダ、ｐ（パラ）−スチレンスルホン酸ソーダ、ヒドロキシエチルメタクリレート、メタアクリル酸エチルトリエチルアンモニウムクロライド、メタアクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロライド、ビニルピロリドン等を例示することができる。例えば、アクリロニトリル−アクリル酸メチル−ＰＶＰ共重合体などが挙げられる。
必要に応じて高分子末端および／または主鎖中にエステル化、エーテル化、エポキシ化
、スルフォニル化など各種変性を実施することができる。
【００８３】
本発明に係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子膜は、主として（メタ）アクリロニトリル系高分子からなるものであるが、（メタ）アクリロニトリル系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、1万〜５０万であり、さらに好ましくは２万〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００８４】
本発明においては、（メタ）アクリロニトリル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコ
ントロールするためと、親水性を付与するために、親水性高分子が用いられることが好ま
しい。親水性高分子としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレン
グリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポ
リ−Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリ
ルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメ
チルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。
中でも、ポリビニルピロリドンは、（メタ）アクリロニトリル系高分子との相溶性がよく
、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。
【００８５】
本発明で係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は１，０００〜２００万を用いることができる。好ましくは５，０００〜１５０万以下であり、さらに好ましくは５，０００〜１２０万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではＢＡＳＦ社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が９，０００のもの（Ｋ１７）、以下同様に４５，０００（Ｋ３０）、４５０，０００（Ｋ６０）、９００，０００（Ｋ８０）、１，２００，０００（Ｋ９０）を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、適宜２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００８６】
ポリペプチドの精製において、アフィニティクロマトグラフィー精製工程は必須な工程となっている。特に、プロテインＡなどをリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィーが利用されている。その分離原理は、リガンドに対する免疫グロブリンとその他の生体成分の特異的相互作用を利用して分離している。具体的には、免疫グロブリンや夾雑蛋白質、糖鎖、核酸を含む生体成分をアフィニティクロマトグラフィーに通し、免疫グロブリンだけを固定化したリガンドに特異的に結合させる。この特異的に結合した免疫グロブリンを、低いｐＨ、高いｐＨ、高い塩、競合リガンドなどを用いて固定リガンドからはずし、回収することで精製された免疫グロブリンが得られる。
しかしながら、アフィニティクロマトグラフィー精製工程の問題点は、リガンドから免疫グロブリンを溶離するために低いｐＨや高い塩に接触させることが必要となるため、免疫グロブリン自体を凝集させ、２量体以上の免疫グロブリン凝集体が副生させることや、リガンド自体（例えば、プロテインＡ）が溶出し、免疫グロブリンと複合凝集体を形成することである。
行った後、本発明に係わる分離方法を行うことによって該凝集体や該複合体を除去し、免疫グロブリンを十分に精製することができる。
【００８７】
本発明に係わるプロテインＡとは、天然の供給源から回収されたプロテインＡ、合成的に生成されたプロテインＡ（例えば、ペプチド合成によって、または組換え技術によって）、およびＣＨ２／ＣＨ３領域（例えば、Ｆｃ領域）を有するタンパク質に結合する能力を保持するそれらの改変体を包含する。プロテインＡは、Ｒｅｐｌｉｇｅｎ、ＰｈａｒｍａｃｉａおよびＦｅｒｍａｔｅｃｈから商業的に購入できる。プロテインＡは、一般に、固相支持体材料にリガンドとして固定される。さらにプロテインＡカラムとは、プロテインＡが共有結合するクロマトグラフィー固体支持体マトリックスを含むアフィニティクロマトグラフィー樹脂またはカラムを示す。また、プロテインＡ以外のアフィニティクロマトグラフィーのリガンドとしては、プロテインＬ、プロテインＧなどが挙げられる。これらのプロテインＬおよびプロテインＧについても、天然の供給源から回収されたもの、合成的に生成されたもの（例えば、ペプチド合成、または、組換え技術によって）、およびＣＨ２／ＣＨ３領域（例えば、Ｆｃ領域）を有するタンパク質に結合する能力を保持するそれらの改変体を包含する。さらに、プロテインＡ、プロテインＬおよびプロテインＧを組み合わせて作成されたアフィニティクロマトグラフィー樹脂またはカラムを用いたアフィニティグラフィー精製方法も含有する。
【００８８】
本発明の限外濾過膜の膜厚は、好ましくは１５〜２，０００μｍ、更に好ましくは１５〜１，０００μｍ、最も好ましくは２０〜５００μｍである。膜厚が１５μｍ未満であると限外濾過膜の強度が不充分になる傾向があり好ましくない。また、２，０００μｍを超えると標的生体成分の透過性能が不充分となる傾向があり好ましくない。
本発明に係わる限外濾過膜の構造は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量を満足するためには中空糸や平膜の片面、両面、あるいは、内面に緻密層を有する傾斜構造が好ましい。
【００８９】
本発明に係わる限外濾過膜の緻密層の構造は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量を満足するためには、緻密層を形成するポリマー粒子の直径は１００ｎｍ以下が好ましく、６０ｎｍ以下が更に好ましく、３０ｎｍ以下が特に好ましい。相分離を用いた限外濾過膜の場合、相分離初期にポリマー粒子が多数形成され相分離の進行に伴ってポリマー粒子が成長して連結し緻密層が形成される。ここで言うポリマー粒子とは成長して連結したポリマー擬似粒子のことを言う。
本発明に係わる限外濾過膜の中空糸、平膜の表面、あるいは、内面に緻密な層を有している場合、その緻密層の厚みは、生体成分溶液の透過を向上させるために通常１００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下、特に好ましくは０．５μｍ以下、最も好ましくは０．２μｍ以下が良い。
【００９０】
本発明に係わる限外濾過膜は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液を用いて特別な条件で処理することにより膜表面に極めて選択透過性の高いケーク層が形成される。このケーク層の性能に該ポリマー擬似粒子の直径が極めて重要な役割を果たしている。
【００９１】
本発明に係わる限外濾過膜の空孔率は、３０〜９５％であることが好ましく、更に好ま
しくは４０〜９０％、最も好ましくは５０〜８５％である。空孔率が３０％未満であると
濾過速度が不充分となり、９５％を超えると限外濾過膜の強度が不充分となることから好ましくない。空孔率は、膜の断面積および長さから求めた見かけ体積と該膜の重量および膜素材の真密度から求めた数値である。
【００９２】
本発明に係わる限外濾過膜の形状は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、例えば、中空糸状、平膜状、チューブ状等、種々の形状を用いることができるが、体積に比して濾過有効膜面積の大きい中空糸状が有効である。
本発明に係わる限外濾過膜の膜表面構造についてはとくに制限はなく、円形、楕円形等の単独孔や連続的に繋がった連続孔、網状微細孔、スリット状微細孔等が挙げられる。
【００９３】
本発明における限外濾過膜とは、分離対象物が接触する膜表面が限外濾過膜であれば良く、構造を保持するためには、如何なる材質から成る基材（支持体）を用いてもよい。例えば、物理的強度を高めるために他の基材（支持体）として織布又は不織布や多孔性無機体など用い、これらの基材の上に限外濾過膜を成型した膜などが挙げられる。
【００９４】
一般に、濾過方法としてクロスフロー濾過とデッドエンド濾過が汎用濾過法として実施
されている。クロスフロー濾過とは、微細粒子等が含まれる被処理液を膜に供給しつつ濾
過して、異径の微粒子を分離するものである。膜面に堆積する微粒子（ゲル層）を微粒子
溶液の平行流による剪断力にて掻き取りながら、安定したゲル層の状態を長期にわたって
維持することで、分離性能を維持しようとするものである。一方、デッドエンド濾過は、
膜面に対して垂直に蛋白溶液を流すため、膜表面に堆積物が蓄積し、濾過時間と共に透過
抵抗が次第に増加し、透過蛋白濃度が変化してしまう。垂直濾過やノーマル濾過とも呼称
される。
【００９５】
本発明に係わるクロスフロー濾過とは、膜面に対して平行に蛋白溶液を流し、せん断力
により膜表面に堆積する物を押し流すことで、動的平衡が成立し一定の蛋白濃度を形成し
連続運転を可能にする濾過方式である。十字流濾過、平行濾過やタンジェンシャルフロー
濾過とも呼称される。
【００９６】
本発明に係わる標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度は、分画性能を発現させることができる１〜１５０ｇ／Ｌが良く、好ましくは５〜１００ｇ／Ｌ、さらに好ましくは５〜５０ｇ／Ｌが良い。また、標的生体成分の２量体と標的生体成分の濃度比（標的生体成分の２量体濃度／標的生体成分濃度）は、通常、０．２以下、好ましくは０．１以下である。
本発明に係わる少なくとも標的生体成分の２量体と標的生体成分を併せた濃度の下限は、１ｇ／Ｌ以上、好ましくは５ｇ／Ｌ以上である。該濃度が１ｇ／Ｌ未満の場合には、分画性能が急激に低下する。
一方、逆に１５０ｇ／Ｌを超える高濃度の場合は、膜閉塞のため標的生体成分の透過率が明らかに低下する。
少なくとも標的生体成分の２量体と標的生体成分を併せた濃度が上記の特別な範囲においてのみ極めて選択透過性の高いケーク層が形成されるため、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量が達成される。よって、濃度の上限は１５０ｇ／Ｌ以下、好ましくは１００ｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは５０ｇ／Ｌ以下が良い。
【００９７】
本発明に係わる線速とは、膜面に対して平行流れる溶液の速度である。線速は、分画性能を発現させることができれば特に限定されるものではないが、例えば、１〜２００ｃｍ／秒が挙げられ、好ましくは１０〜１００ｃｍ／秒が良い。濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持するのが好ましい。また濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブレン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持するのが特に好ましい。
【００９８】
本発明に係わる濾過圧力は、分画性能を発現させることができれば特に限定されるもの
ではないが、高い処理量を達成するためには転移点の圧力（ＴＰＭ：トランスメンブレン
圧）を越える圧力で実施することが好ましい。
転移点とは、以下のように求められる流動率対ＴＭＰ曲線の所定の点を意味する。流動
率（Ｊｆ）対ＴＭＰの実験値を、入口および出口ＴＭＰが互いの±１０％である短路長モ
ジュールかまたは再循環濾液を用いて同じ条件が得られる完全長モジュールにおいて集め
る。その実験値を下記式（１２）により得られる曲線にあてはめる。
Ｊｆ＝Ｊｍａｘ×ＴＭＰ／（ｋ＋ＴＭＰ） （１２）
（式中、Ｊｍａｘ（漸近値）およびｋは１／Ｊｆ対１／ＴＭＰの直線回帰により決定し、
これによりｋ／Ｊｍａｘの勾配と１／Ｊｍａｘの切片が得られる）
次に、転移点は以下の基準によりグラフから求められる。Ｊｆ＝Ｊｍａｘと式（１２）により得られる曲線に対する原点を通る接線（接線はＪｆ＝Ｊｍａｘ×ＴＭＰ／ｋ）のインターセプトを求める。次に、インターセプトを通っておよび上記曲線上の接線に垂直に直線を引く。この後者の直線および曲線の交点により、転移点が定義される。
数学的には、この転移点（Ｊｆ＊）は下記式（１３）となる。
（Ｊｍａｘ−Ｊｆ＊）４＝−Ｊｍａｘ×ｋ２（Ｊｍａｘ−２Ｊｆ＊） （１３）
【００９９】
特許文献１においては、分子量比が１０倍未満の標的生体成分と不純物生体成分を分離するため、ＴＭＰ以下の圧力で濾過することが必須であると記載されているが、ＴＭＰ以下では、濾過速度、すなわち処理量が小さくなる問題がある。
しかしながら、本発明の分離方法では、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分をＴＭＰより高い圧力で濾過を行っても分離性能が維持することができ、さらに、濾過速度、すなわち処理量も大きいものである。
【０１００】
本発明に記載のクロスフロー濾過中の生体成分の濃度変化は、膜閉塞や分画性能の低下
などが起こらなければ何ら限定はしないが、濾過前の標的生体成分の濃度を１００とした時、５０〜２００であることが好ましく、より好ましくは７０〜１５０、さらに好ましくは８０〜１２０である。特に、生体成分濃度を実質的に一定に維持しながら、クロスフロー濾過することがより好ましい。短時間で高い分画性能と透過性能を達成するためには、生体成分溶液の濃度を一定濃度で濾過（定濃度濾過）することが好ましい。ここで示す「濃度を実質一定に維持しながら」とは、「濃度を軽微な変動にとどめながら」と同意である。例えば、操作や装置で濃度をコントロール時に起こる軽微な濃度変動などが含まれる。しかしながら、濾過後半で、生体成分溶液の残量が少なくなり、濾過が困難になった場合、膜中や装置配管に残存する生体成分を回収するために、希釈液や緩衝溶液、水、生理食塩水を添加し、濾過を実施する場合は、濃度一定で濾過を行う必要はない。
【０１０１】
本発明に係わるクロスフロー濾過で高分子量不純物生体成分の分離を行うための装置は、生体成分濃度や線速、圧力などをコントロールできる装置であれば何ら限定しないが、例えば、濾過元液即ち、生体成分溶液の濃度を吸光度計でモニタリングし、生体成分溶液の濃度を一定にするために希釈液を供給する装置と限外濾過膜に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力をコントロールする装置が一体となったクロスフロー濾過装置が挙げられる。
【０１０２】
具体的には、図１のようなクロスフロー濾過装置が挙げられる。生体成分溶液用タンク（４）内の免疫グロブリン溶液の濃度を吸光度計が組み込まれた濃度コントローラー（１１）でモニタリングし、その信号を送液ポンプ１（２）に信号を送って回転をコントロールし、希釈溶液用タンク（１）中の希釈液を添加しながら生体成分溶液用タンク（４）中の生体成分濃度をコントロールする。さらに、圧力計１（５）および圧力計２（６）、流量計（１０）で圧力と流量を圧力・流量コントローラー１（１２）でモニタリングし、限外濾過膜モジュール（８）に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように送液ポンプ２（３）および調整バルブ（７）に信号を送ってコントロールする。得られた透過液用タンク（９）中の透過液の濃度および標的生体成分、高分子量不純物生体成分の割合を測定できる装置、例えば、吸光度計やＧＰＣが本クロスフロー濾過装置に連結していても良い。
【０１０３】
また、図２のようなクロスフロー濾過装置でも良い。生体成分溶液用タンク（４）と限外濾過膜モジュール（８）との間に濃度をモニタリングできる装置、例えば、ＵＶフローセル（１３）などを設け、生体成分溶液用タンク（４）中の生体成分濃度を濃度コントローラ１（１１）でモニタリングし、その信号を送液ポンプ１（２）に信号を送って回転をコントロールし、希釈溶液用タンク（１）中の希釈液を添加しながら生体成分溶液用タンク（４）中の生体成分濃度をコントロールする。さらに、圧力計１（５）および圧力計２（６）、流量計（１０）で圧力と流量を圧力・流量コントローラー１（１２）でモニタリングし、限外濾過膜モジュール（８）に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように調整バルブ（７）に信号を送ってコントロールする。得られた透過液用タンク（９）中の透過液の濃度および標的生体成分、高分子量不純物生体成分の割合を測定できる装置、例えば、吸光度計やＧＰＣが本クロスフロー濾過装置に連結していても良い。
【０１０４】
通常、生体成分溶液を限外濾過膜で除去する場合、得られる透過液の生体成分溶液の濃度は濾液から低下する場合が多く、例えば、１〜１５０ｇ／Ｌの生体成分溶液を濾過した場合には、透過した生体成分溶液の濃度は、０．１〜１５０ｇ／Ｌとなる。そのために、透過した生体成分溶液をクロスフロー濾過により濃縮・分離することが好ましい。透過した生体成分溶液を濃縮・分離するためのクロスフロー濾過条件としては、目的とする生体成分溶液が得られれば、特に限定されるものではないが、例えば、線速の下限としては、０．０１ｃｍ／秒以上、好ましくは０．１／秒以上が良く、上限としては、１００ｃｍ／秒以下、好ましくは７５ｃｍ／秒以下が良い。圧力の下限としては、０．０１ＭＰａ以上、好ましくは０．０２ＭＰａ以上が良く、上限としては、０．５ＭＰａ以下、好ましくは０．３ＭＰａ以下でクロスフロー濾過すること良い。
【０１０５】
本発明は、標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が０．１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することが好ましい。
この分離する工程と濃縮・分離する工程とは、いずれの工程の順でも構わない。生体成分溶液から高分子量不純物生体成分を分離する工程に続いて、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を設ける方法、または生体成分溶液から低分子量不純物生体成分を透過させ、標的生体成分と高分子量不純物生体成分を濃縮・分離する工程に続いて、標的生体成分を透過させ高分子量不純物生体成分を分離する工程を設ける方法とすることもできる。
【０１０６】
本発明に係わる生体成分溶液の濃縮・分離工程で得られる濃縮・分離後の生体成分溶液濃度は、標的生体成分の種類や用途、後段の精製工程（例えば、ウイルスを除去する工程）に依存し、目的に応じて濃縮倍率を設定する。通常、下限値としては、０．５ｇ／Ｌ以上が好ましく、さらに好ましくは１ｇ／Ｌ以上であり、上限値としては３００ｇ／Ｌ以下が好ましく、さらに好ましくは１５０ｇ／Ｌ以下が良い。
【０１０７】
濃縮・分離工程は、分離工程で得られた標的生体成分と低分子量不純物生体成分の溶液、または標的生体成分と高分子量不純物生体成分の溶液を濃縮・分離する工程であり、例えば濃縮・分離前後の生体成分溶液の濃度をモニタリングできる装置、標的生体成分と低分子量不純物生体成分の溶液の送液速度、濾過圧力をコントロールできる装置を含む装置が好ましい。具体的には、図３のような装置が例示される。
濃縮・分離工程では、送液ポンプ３（１５）を用いて、生体成分透過液を濃縮・分離用限外濾過膜モジュール（２４）に送液する。その際、圧力計３（１６）および圧力計４（１７）、流量計２（２２）で濾過圧力と濾過流量でモニタリングし、圧力・流量コントローラー２（１８）から調整バルブ２（１９）に信号を送って、濃縮・分離用限外濾過膜モジュール（２４）に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように調節する。また、濃度コントローラー２（１４）および吸光度計（２０）で、生体成分溶液の濃度をモニタリングし、濃縮・分離程度を、濃度コントローラー２（１４）および圧力・流量コントローラー２（１８）で調節する。
濃縮・分離用限外濾過膜モジュール（２４）を透過する液は、希釈液として再利用が可能であり、希釈溶液用タンク（１）に送液される。濃縮された生体成分溶液の濃度を、吸光度計（２０）でモニタリングし、目的濃度に達するまで生体成分溶液を透過液用タンク（９）に再循環するが、目的濃度に達すると切換バルブ（２３）で流路を変更し、生体成分回収液タンク（２１）に生体成分濃縮・分離液を回収する。
【０１０８】
本発明に関わる生体成分溶液の調製に使用する溶媒や希釈液としては、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、ＰＢＳや生理食塩水、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］グリシン（Ｔｒｉｃｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン、Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−３−アミノプロパンスルホン酸（ＴＡＰＳ）、３−［（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）アミノ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸］（ＡＭＰＳＯ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−アミノエタンスルホン酸（ＣＨＥＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ヒドロキシ−３−アミノプロパンスルホン酸（ＣＡＰＳＯ）、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）、Ｎ−シクロヘキシル−３−アミノプロパンスルホン酸（ＣＡＰＳ）、ピペラジン−１，４−ビス（２−エタンスルホン酸）（ＰＩＰＥＳ）等のグッド緩衝剤、酢酸塩、グリシン、クエン酸塩、リン酸塩、ベロナール、ホウ酸塩、コハク酸塩、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、イミダゾール等の緩衝液等が挙げられる。
【０１０９】
本発明に係わる緩衝剤の濃度は、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、１ｍＭ〜１Ｍ、好ましくは、１０ｍＭ〜５００ｍＭ、より好ましくは、５０ｍＭ〜２００ｍＭが良い。
本発明に係わる緩衝剤のｐＨは、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、ｐＨ３〜ｐＨ１０、好ましくは、ｐＨ４〜ｐＨ９、より好ましくは、ｐＨ５〜ｐＨ８が良い。
【０１１０】
本発明に関わる生体成分溶液の調製に使用する溶媒や希釈液に添加する添加剤としては、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、無機塩や界面活性剤、アミノ酸、安定剤、防腐剤などが挙げられる。
【０１１１】
本発明に係わる無機塩としては、塩化ナトリウムや塩化カリウム、塩化マグネシウム、
塩化カルシウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。その濃度としては、例えば、１ｍＭ
〜１Ｍ、好ましくは、１０ｍＭ〜５００ｍＭ、より好ましくは、５０ｍＭ〜２００ｍＭが
良い。
【０１１２】
本発明に係わる界面活性剤としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしない
が、例えば、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル
、ポリオキシエチレンラウリルエーテル〔例えば、エマルゲン１２０：花王（株）製〕、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル〔例えばポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテル（例えば、トリトンＸ−１００：ローム・アンド・ハース社製）、ポリオキ
シエチレンイソオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
等〕、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン型界面活性剤、塩化ステアリ
ルトリメチルアンモニウム、アルキルベンジルジメチル等のカチオン型界面活性剤、コー
ル酸、デオキシコール酸、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル硫酸ナトリウ
ム等のアニオン型界面活性剤、ステアリルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル
−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のベタイン型界面活性剤等が挙げら
れる。その濃度としては、界面活性剤の種類に依存されるが、０．００１重量％〜１重量
％が良い。
【０１１３】
本発明に係わるアミノ酸としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしないが
、例えば、リシン、アルギニン、システイン、アラニン、グリシン、セリン、プロリン等
、および、これらアミノ酸の塩酸塩等の塩類が挙げられる。その濃度としては、アミノ酸の種類に依存されるが、０．０１重量％〜２０重量％が良い。
【０１１４】
本発明に係わる安定剤としては、グルコース、ソルビトール、ショ糖、グリセロール、
ポリエチレングリコール、アルギニンなどのアミノ酸等が挙げられる。その濃度としては
、１重量％〜５０重量％が良い。
【０１１５】
本発明に係わる防腐剤としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしないが、
例えば、アジ化ナトリウム等が挙げられる。その濃度としては、０．００１重量％〜１重
量％が良い。
【０１１６】
本発明に係わる分離方法は、サイズ分画によって分離する方法であるため、合成医薬品
の精製や清酒、ビール、ワイン、発泡酒、お茶、ウーロン茶、野菜ジュース、果物ジュー
スなど各種飲料の精製、薬液や処理水等から微粒子分離、油水分離や液ガス分離用の分離、上下水の浄化を目的とする分離などの用途にも利用できる。
【０１１７】
本発明における分離膜モジュールとは、例えばケーシング内に平膜もしくは中空糸膜を
収容したものであり、少なくとも分離対象物を含む液体をケーシング内に注ぎ込む液体流
入口を一つ以上、分離された液体を導出するための液体流出口を一つ以上供えたものをい
う。モジュールに使用するケーシングは一つ以上のケーシング部品から組み立てられる。
ケーシング部品の材料は金属、ガラス、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、必要に応じて
選択できる。好適な材料は、内部の様子が観察可能な透明性を有する熱可塑性樹脂材料で
あり、具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、硬質塩化ビニル樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカー
ボネート、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げられる。特に好適なものは透明性を有する
非晶性樹脂であり、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカーボネート、ポリメタクリ
ル酸メチルなどが挙げられる。
【０１１８】
本発明に係わるモジュールに使用するケーシングを組み立てる際に使用されるケーシン
グ部品の製造方法は、成型加工が可能であれば何ら限定しないが、例えば、溶接、プレス
成型、射出成型、反応射出成型、超音波圧着、プラズマ融着、接着剤による接着などであ
る。これらは単独でも２つ以上組み合わせても良い。特に好適なケーシング部品の製造方
法としては材料に透明性を有する熱可塑性樹脂を用いた射出成型品と適切な接着剤で封止
する方法である。
【０１１９】
本発明に係わるモジュールに使用するケーシングおよび／またはケーシング部品には成
型中、および／または成型後、および／または組み立て中、および／または組み立て後に
、分離処理される液体と接触および／または接触しない表面に表面加工が実施できる。表
面加工には種々の方法があるが、例えば親水化をする場合は親水性高分子の塗布や空気中
でのプラズマ処理による表面酸化などが、疎水化する場合は撥水剤および／または離型剤
の塗布が、また酸素透過を減少させる場合には蒸着法などにより酸化ケイ素膜をはじめと
する各種無機コートを実施することができる。ケーシングおよび／またはケーシング材料
への親水化加工を行うことでモジュール組み立て時に同種および／または異種材料界面の
接着性制御が容易になり、疎水化加工を行うことで組み立て時に一時的に使用される各種
保護フィルムなどとの剥離性を向上させることができる。
【０１２０】
本発明に係わるモジュールの構造は使用する膜の形状や液体中の分離対象物で異なるが
、例えば平膜であり、分離対象物がサイズ分離可能な物質であれば、モジュールの構造は
、分離処理される液体が一枚もしくは複数の平膜を通してのみ流通するようにケーシング
内に適切に収容され、液体の流路の上流に液体流入口を、下流に液体流出口を有する構造
となる。また金属メッシュ、不織布など平膜を保持する目的の保持材と平膜を組み合わせ
てケーシングに収容し、モジュール化することもできる。更には、膜面積を広く収容する
ために平膜をプリーツ状に折りたたみ収容することもできる。
【０１２１】
本発明に係わる限外濾過膜を製造する方法は何ら限定しないが、例えば溶融成膜法や湿式成膜法が挙げられる。溶融成膜法とは、膜材料と可塑剤を加熱することで均一混合させた後、冷却することにより相分離を発生させ、得られた膜フィルムから可塑剤を抽出することで膜を得る方法である。また、湿式成膜法とは膜材料を良溶媒に溶解した膜原液と、膜原液中の良溶媒とは混和可能だが膜材料とは相溶しない他の溶媒からなる凝固液とを接触させることで、接触表面から濃度誘起による相分離を発生させて、膜を得る方法である。
【０１２２】
本発明に係わる限外濾過膜の製造する方法については、目的の分画性能を有する限外濾過膜を製造することができれば何ら限定しない。一例として、スルホン系高分子膜の湿式成膜法について説明する。
スルホン系高分子膜を製造する方法として、例えば湿式成膜法が挙げられる。湿式成膜法とは膜材料を良溶媒に溶解した膜原液と、膜原液中の良溶媒とは混和可能だが膜材料とは相溶しない他の溶媒からなる凝固液とを接触させることで、接触表面から濃度誘起による相分離を発生させて、膜を得る方法である。
【０１２３】
本発明に係わる湿式成膜法に用いられる良溶媒とは２０℃の１００ｇ純水に１０ｇ以上溶解可能であり、かつ膜材料のスルホン系高分子を５重量％以上溶解するものが好ましく、更に好ましくは水に混和可能なものであれば何ら限定しないが、具体的にはＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらは２種以上組み合わせて使用できる。
【０１２４】
本発明に係わる限外濾過膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液は、目的の構造および性能を有するスルホン系高分子膜を製造できれば何ら限定はしないが、例えば、膜原液全体を１００重量％とした場合、スルホン系高分子の濃度範囲としては下限として１重量％以上、好ましくは２重量％以上、特に好ましくは３重量％以上である。また上限としては４５重量％以下、好ましくは３５重量％以下、特に好ましくは２５重量％以下で均一に溶解した溶液が好適に使用される。親水性高分子は、下限として０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、上限として２０重量％以下、好ましくは１０重量％以下で、均一に溶解した溶液が好適に使用される。また、膜原液の温度は、下限として０℃以上、好ましくは１０℃以上、特に好ましくは２５℃以上、上限として膜原液中の良溶媒沸点以下が好適に使用される。この温度条件下であれば、膜原液として好ましい膜への加工を行うのに好適な粘度を得ることができる。
【０１２５】
本発明に係わるスルホン系高分子膜を得る湿式成膜法に用いられる凝固液としては、膜原液と接触したとき濃度誘起相分離を引き起こし、接触面から膜を形成することができる物質であれば何ら限定しないが、例えば、純水、モノアルコール系溶媒、ポリオール系溶媒又はこれら２種以上の混合液などが好適に使用される。モノアルコール系溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノールなどが挙げられる。また、ポリオール系溶媒の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールなどが挙げられる。凝固液中にポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリシトラコン酸、ポリ−ｐ−スチレンスルホン酸、ポリ−ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどの水溶性高分子を添加することも可能である。添加する水溶性高分子の分子量や添加量にも依存するが、これらを添加することにより濾過性能を向上させることが可能である。
【０１２６】
また、凝固液中に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ―ブチロラクトンなどの良溶媒
を含有させることも可能である。特に、良溶媒を非溶媒に含有させた凝固液を使用する場
合、その組成は、膜原液の組成、膜原液と凝固液との接触温度などで異なるが、概ね、凝
固液全体を１００重量％とした場合、良溶媒の重量％として９０重量％以下が好ましい
。この範囲であれば、膜を形成するのに必要十分な濃度誘起相分離を十分に達成できる。
【０１２７】
本発明に係わる湿式成膜法における成膜温度とは、膜原液と凝固液を接触させ、濃度誘
起相分離を生じさせる時の温度であれば何ら限定しないが、成膜温度の下限としては０℃
以上、好ましくは１０℃以上、特に好ましくは２５℃以上である。上限としては膜原液も
しくは凝固液の各沸点以下、好ましくは各沸点から５℃以上低い温度、特に好ましくは沸
点から１０℃以上低い温度である。中空糸膜であれば二重紡口の温度により決まる。なお
、平膜においては凝固液温度で決まる。
【０１２８】
本発明に係わるスルホン系高分子膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液、凝固液、特に中空糸膜製造時に糸の内部を通す凝固液（以後、内部凝固液）は均一溶解後に、溶存気体を除去することが望ましい。溶存気体を除去することで、溶存気体の発泡による膜の欠陥を著しく改善することができる。また、溶存気体のなかでも特に酸素を除くことで、高い温度下での膜加工による材料への酸化反応が減少する。膜原液および凝固液、内部凝固液に気体が溶存していない場合は、この工程を省略しても良い。
【０１２９】
本発明に係わる湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、二重紡口から出た膜原液と内部
凝固液による凝固をより促進するため、紡口直下に槽（以後、凝固槽）を設け、凝固槽中
に満たされた凝固液（以後、外部凝固液）と接触させることができる。
本発明の湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、中空糸膜の断面構造を均一構造のみな
らず、様々な不均一構造まで、自由に構造制御するために紡口から外部凝固液面までの距
離（以後、空走距離）および紡糸口から外部凝固液面までの空間の温度と湿度を調整する
ことができる。空間の温度と湿度を調整できれば何ら限定しないが、例えば、空走距離の
下限としては０．００１ｍ、好ましくは０．００５ｍ、特に好ましくは０．０１ｍ以上、
上限として２．０ｍ、好ましくは１．５ｍ、特に好ましくは１．２ｍ以下である。また紡
糸口から外部凝固液面までの空間における温度は、下限として１０℃以上、好ましくは２０℃以上、特に好ましくは２５℃以上である。湿度は温度との兼ね合いで変化するが、下限として０％、好ましくは１０％、特に好ましくは３０％以上であり、上限としては１００％以下である。
【０１３０】
本発明に係わる湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合の巻取り速度は、製造条件である各種因子、紡口の形状、紡糸原液の組成、内部凝固液および外部凝固液の組成、原液および各凝固液の温度等で変化し得るが、概ね３００ｍ／時間から９，０００ｍ／時間の速度が選択される。
本発明に係わる湿式成膜法においては、凝固液による凝固後、膜の強度を強めるため脱
溶媒槽に浸漬して脱溶媒を促進することができる。脱溶媒液には、凝固液による濃度誘起
相分離後、残存している溶媒を除去できる溶媒であり、膜を溶解しないものであればいず
れの溶媒でも用いることが可能である。一般には、水、エタノール等を用いることが多い
。
【０１３１】
湿式成膜法により得られた未乾燥の本発明の限外濾過膜は、乾燥中の膜破断が生じない
温度であれば何ら限定はしないが、例えば、２０℃以上からスルホン系高分子の溶融温度
以下の温度範囲内で乾燥を行う。好ましい乾燥温度としては３０℃以上、１５０℃以下、
更に好ましくは５０℃以上、１４０℃以下、である。乾燥に要する時間は、乾燥温度との
関係で決まるが、概ね０．０１時間以上から４８時間までが選択される。
【０１３２】
本発明に係わる透過率は、濾過前の標的生体成分と不純物生体成分混合溶液に含まれる標的生体成分量または不純物生体成分量と、限外濾過膜を透過して濾液に出てきた標的生体成分量、または、不純物生体成分量から算出する。
標的生体成分を医薬品や健康食品、化粧品として使用する場合、副作用などの問題から、不純物生体成分をできるだけ除去した方が良い。従って、本発明に係わる透過率は８０％以上が良く、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上が良い。また、標的生体成分の透過率と不純物生体成分の透過率比は０．２０％以上が良く、好ましくは０．１５％以上、より好ましくは０．１％以上が良い。透過率比が低い程、一方の生体成分の透過率が低く、他方の透過率が高いことを示し、分画性能が高いことを示している。
【０１３３】
本発明に係わる透過率を測定する方法としては、高速液体クロマトグラフフィー法、核
磁気共鳴法、質量分析法、赤外分光法などの結果より算出する方法が挙げられるが、算出
することができれば、これらに限定するものではない。
【実施例】
【０１３４】
本発明を次に実施例および比較例によって説明するが、これらに限定されるものではな
い。
【０１３５】
［製造例］
＜中空糸膜（ＰＳｆ−１）の製造方法＞
１６５０ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（和光純薬工業（株）製、以下、ＤＭＡｃと略す）に２８０ｇのポリスルホン（Ｐ１７００、ＵＣＣ社製、以下ＰＳｆと略す）および１１０ｇのポリビニルピロリドン（Ｋ−９０、ＢＡＳＦ社製、以下ＰＶＰと略す）を加え、膜原液用の５，０００×１０−6ｍ３反応器に注ぎ込んだ。反応器の攪拌をしながら減圧と窒素置換を５回繰り返した。その後、６０℃に反応器内液温度をあげ、均一なＰＳｆのＤＭＡｃ溶液を得た。均一に溶解したことを確認し、この段階で攪拌を停止し、減圧にして脱泡を行った。その後、大気圧と同じ圧力に戻し、６０℃に保持された紡糸用の膜原液を得た。
純水４８０ｇにＤＭＡｃ５２０ｇを混合し、内部凝固液用の３，０００×１０−6ｍ３反応器に加えた。減圧と窒素置換を５回繰り返し、内部凝固液を得た。
６０℃に保持された２重紡口（内直径１００μｍ、スリットの幅５０μｍ、外直径３００μｍ）に内部凝固液をおよび膜原液を通液させた。それぞれの流速は紡糸時の巻取り速
度に応じて適宜調整した。
得られた中空糸膜は空走距離０．６ｍで、６０℃に保持された凝固槽中の外部凝固液（
純水）中に導かれ、凝固を完了させたあと、巻取り装置で巻き取った。巻取り速度として
は２，４００ｍ／時間から４，８００ｍ／時間で巻き取ることができた。
その後、得られた中空糸膜は６０℃の純水を用いて浸漬・洗浄を繰り返し、その後７０
℃の熱風乾燥機で６時間乾燥した。この製造方法により、分画分子量３６０ｋＤａ、内径
１７９μｍ、膜厚３９μｍのスルホン系高分子膜を製造することができた。
中空糸膜の内面緻密層の電子顕微鏡写真を図４に示す。緻密層を形成しているポリマー粒子の直径は約３０ｎｍ程度である。
【０１３６】
＜中空糸膜（ＰＳｆ−２、ＰＳｆ−３）の製造方法＞
内部凝固液の組成（純水／ＤＭＡｃ）および膜原液中のポリスルホン濃度を変化させる
以外、（ＰＳｆ−１）の製造方法と同等の条件で各中空糸膜（ＰＳｆ−２、ＰＳｆ−３）を作製した。その結果、表２に示す。
【０１３７】
［ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞蛋白質）濃度の測定方法］
ヤギ抗（宿主細胞タンパク質）抗体を用いる酵素結合免疫吸着検定法（ＥＬＩＳＡ）によってＣＨＯＰの濃度を測定した。精製したヤギ抗−ＣＨＯＰ抗体全体をマイクロタイタープレートのウェルに固定化した。ＣＨＯＰを含む生体成分溶液の希釈物を、ウェルにインキュベートし、その後、ペルオキシダーゼと結合体化した抗−ＣＨＯＰ全体とインキュベートした。次に、西洋ワサビペルオキシダーゼを、ｏ−フェニレンジアミンを用いて、４９２ｎｍの吸光度を読むことによって定量した。サンドイッチＥＬＩＳＡの原理に基づいて、ペルオキシダーゼの濃度は、ＣＨＯＰの濃度に対応した。ＥＬＩＳＡの測定範囲は５ｎｇ／ｍＬ〜３２０ｎｇ／ｍＬであった。生体成分溶液の濃度によっては希釈して測定を行った。
【０１３８】
［エンドトキシン濃度の測定方法］
エンドトキシンは吸着や失活が起こりやすいためサンプル採取後速やかにエンドトキシン濃度を測定した。透析液用リムリス試薬（和光純薬工業（株）製 透析用リムリス試薬０．２ｍＬ用）にサンプルを２００μＬ入れ、３秒後ボルテックスした。トキシノメーター（和光純薬工業（株）製 ＥＴ−３０１）でリムリス試薬のゲル化時間を測定した。このときの設定温度は３７℃、測定時間は２００ｍｉｎとする。同様な操作でエンドトキシン標準品（和研薬Ｅ．ｃｏｌｉＵＫＴ−Ｂ由来）を測定し、検量線とした。
【０１３９】
［ＤＮＡ濃度の測定方法］
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ Ｔｏｔａｌ ＤＮＡアッセイ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｃｏｒｐ．，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）に従って、ＤＮＡ濃度を評価した。
【０１４０】
［電子顕微鏡測定方法］
サンプルを適当な大きさに切り取り、導電性テープを用いて試料台に固定し、（株）真空デバイス製のホーロカソードＣＶＤオスミウムコーター（形式ＨＰＣ−１Ｓ）を用いてオスミウムコーティングを施し、検鏡用試料とした。（株）日立製作所製の高分解能走査電子顕微鏡（Ｓ−４７００）を用い、加速電圧１ｋＶ、作動距離５×１０Ｅ−３ｍおよび所定倍率で膜の断面の構造解析を行った。
【０１４１】
＜分画分子量の測定＞
各限外濾過膜を用いて、１ｗｔ％のウシアルブミン（シグマ−アルドリッチ社製、分子量６万）およびウシγ−グロブリン（インビトロジェン社製、分子量１５万）、フェリチン（シグマ−アルドリッチ製、分子量４５万）を０．０１０ＭＰａの定圧デッドエンドで濾過を行った。濾過開始から５分の間に透過した免疫グロブリン透過液中のアルブミンおよびγ−グロブリン、フェリチンの量を測定し、膜に捕捉された各蛋白質の捕捉率を算出した。各蛋白質の分子量と捕捉率との検量線を作製し、検量線から捕捉率９０％の時の分子量を求め、その値を分画分子量と定めた。
【０１４２】
＜処理量、透過量、透過率および透過率比の計算方法＞
処理量、透過量、透過率および透過率比は、濾過前後の生体成分の容量および濃度を用いて算出した。標的生体成分および不純生体成分の濃度測定には、高速液体クロマトグラフフィー測定（東ソー（株）製のカラムＧ３０００ＳＷＸＬを２本、東ソー（株）製のＳＣ８０２０システム、東ソー（株）製のＵＶ８０２０検出器）を行い、２８０ｎｍ波長における吸収ピーク面積比から求めた。
まず、膜に透過させた生体成分の処理量を下記式（１４）〜（１６）で計算した。
生体成分の処理量（ｇ）
＝標的生体成分の処理量（Ｗ１）＋不純物生体成分の処理量（Ｗ２） （１４）
Ｗ１（ｇ）＝Ｖａ×Ａ１ａ／Ａ１ｓ×Ｋａ （１５）
Ｗ２（ｇ）＝Ｖａ×Ａ２ａ／Ａ２ｓ×Ｋａ （１６）
Ｖａ：濾過前の生体成分溶液の容量（Ｌ）
Ａ１ｓ：１ｇ／Ｌの標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ｓ：１ｇ／Ｌの不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ１ａ：濾過前の標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ａ：濾過前の不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ｋａ：濾過前の生体成分溶液の希釈倍数
次に、標的生体成分の透過量（Ｐ１）と不純物生体成分の透過量（Ｐ２）を下記式（１７）および（１８）で計算した。
Ｐ１（ｇ）＝Ｖｆ×Ａ１ｆ／Ａ１ｓ×Ｋｆ （１７）
Ｐ２（ｇ）＝Ｖｆ×Ａ２ｆ／Ａ２ｓ×Ｋｆ （１８）
Ｖｆ：透過液の容量（Ｌ）
Ａ１ｓ：１ｇ／Ｌの標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ｓ：１ｇ／Ｌの不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ１ｆ：透過液中の標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ｆ：透過液中の不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ｋｆ：透過液の希釈倍数
さらに、標的生体成分の透過率および不純物生体成分の透過率を下記式（１９）および（２０）で計算した。
標的生体成分の透過率（％）＝Ｐ１／Ｗ１×１００ （１９）
不純物生体成分の透過率（％）＝Ｐ２／Ｗ２×１００ （２０）
その結果、透過率比（分画性能）を下記式（２１）および（２２）で計算した。標的生体成分の分子量が不純物生体成分の分子量より小さい場合は（２１）を用い、一方、標的生体成分の分子量が不純物生体成分の分子量より大きい場合は（２２）を用いて透過率比を算出した。
透過率比＝不純物生体成分の透過率／標的生体成分の透過率 （２１）
透過率比＝標的生体成分の透過率／不純物生体成分の透過率 （２２）
透過率比が低い程、標的生体成分と不純物生体成分の分画性能が高いことを示している。
【０１４３】
＜抗ＳＣＦ抗体の製造例＞
（１）免疫原の作製
ＳＣＦを高発現するＨｅＬａ細胞のｃＤＮＡライブラリーから単離したＳＣＦのｃＤＮＡを動物細胞発現用ベクターｐＢＣＭＧＳ−ｎｅｏに組み込んだ後、これをマウス繊維芽細胞株Ｂａｌｂ／３Ｔ３細胞に形質導入し、得られたトランスフェクタントを免疫原とした。
（２）ハイブリドーマの作製
（ａ）免疫
８週令のＢａｌｂ／ｃマウス（雌）に上記トランスフェクタントを２週間間隔で腹腔内投与した。免疫の効果は、マウスの尾静脈から採取した末梢血の血清と免疫原との反応性により評価した。効果を確認した後、最終免疫、細胞融合を行った。
（ｂ）細胞融合
最終免疫から４日後、免疫されたマウスの脾細胞とマウス骨髄腫由来細胞株ＳＰ−２を常法に従って細胞融合させた。
（ｃ）抗ＳＣＦ抗体産生ハイブリドーマのスクリーニング
抗ＳＣＦ抗体産生ハイブリドーマのスクリーニング法として、トランスフェクタントおよびその親株細胞（Ｂａｌｂ／３Ｔ３）を抗原とした間接抗体法を用いた。トランスフェクタントに結合し、親株細胞（Ｂａｌｂ／３Ｔ３）には結合しない抗体を産生するハイブリドーマを選択し、クローニングした。
（ｄ）抗体の精製
ＳＣＦ発現クローンの培養上清を限外濾過濃縮した後、結合用緩衝液（ＢｉｏＲａｄ Ｐｒｏｔｅｉｎ ＭＡＰＳ ｂｕｆｆｅｒ）と等量混合した。Ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ−４Ｂ（ファルマシア社製）を結合用緩衝液で平衡化し、上記混合液をカラムに流して抗体を結合させた後、結合用緩衝液でカラムを洗浄した。０．２Ｍ Ｇｌｙｃｉｎｅ−ＨＣｌ ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ３．０）をカラムに流して溶出を行い精製前抗ＳＣＦ抗体を得た。次に、ＤＥＡＥ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＦＦ（ＧＥヘルスケア社製）、Ｐｈｅｎｙｌ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＨＰ（ＧＥヘルスケア社製）、Ｓｐｅｐｈａｄｅｘ−Ｇ７５（ＧＥヘルスケア社製）の順で精製を行い、精製後抗ＳＣＦ抗体を単離した。
精製前抗ＳＣＦ抗体および精製後抗ＳＣＦ抗体に含まれる標的生体成分と不純物生体成分を先に述べた方法で分析した。その結果を表１に示す。
【０１４４】
［実施例１］
中空糸膜（ＰＳｆ−１）の中空部分の断面積合計が０．０１ｍ２となるように本数を取
り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、リシン塩酸塩５０ｇ／Ｌを含む１０ｇ／Ｌの献血グロベニン-I-ニチヤク（日本製薬（株）製）を５００ｍＬ使用した。生体成分混合溶液中の免疫グロブリン１量体（分子量：１５０ｋＤａ）と２量体（分子量：３００ｋＤａ）、多量体の濃度をＧＰＣで測定したところ、それぞれ９．１ｇ／Ｌと０．８ｇ／Ｌ、０．１ｇ／Ｌが含有していた。
上記で作製したモジュールと生体成分混合溶液を図１に示すようなクロスフロー濾過装
置に接続する。中空糸膜中での線速が１０ｃｍ／秒、中空糸膜入り側圧力と出側圧力の平均が０．０２７ＭＰａ(転移点の圧力は０．００５ＭＰａ）となるよう送液ポンプを回転させ、調製バルブ１で調整した。クロスフロー濾過が進むと生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加してコントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、生体成分混合溶液および透過液中の免疫グロブリン１量体と２量体の濃度をＧＰＣで測定した。その結果（表２）、免疫グロブリン１量体（蛋白Ａ）の透過量が１６７ｇ／ｍ2、免疫グロブリン２量体（蛋白Ｂ）透過量が２．０ｇ／ｍ2であった。さらに、免疫グロブリン１量体と２量体の透過率と透過率比（分画性能）を算出した結果、１量体透過率および２量体透過率が、それぞれ、９０．２％および１２．３％であり、透過率比は０．１４であった。
【０１４５】
［実施例２］
中空糸膜（ＰＳｆ−２）の中空部分の断面積合計が０．０１ｍ２となるように本数を取
り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、１０ｇ／Ｌのウシアルブミン（ＳＩＧＭＡ社製）を５００ｍＬ使用した。生体成分混合溶液中のウシアルブミン１量体（分子量：６９ｋＤａ）と２量体（分子量：１２８ｋＤａ）、多量体の濃度をＧＰＣで測定したところ、それぞれ９．５ｇ／Ｌと０．４ｇ／Ｌ、０．１ｇ／Ｌが含有していた。
上記で作製したモジュールと生体成分混合溶液を図１に示すようなクロスフロー濾過装
置に接続する。クロスフロー濾過が進むと生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過
中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加して
コントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、生体成分混合溶液お
よび透過液中のウシアルブミン１量体と２量体の濃度をＧＰＣで測定した。その結果（表
２）、ウシアルブミン１量体（蛋白Ａ）の透過量が７９ｇ／ｍ2、ウシアルブミン２量体
（蛋白Ｂ）透過量が０．５ｇ／ｍ2であった。さらに、ウシアルブミン１量体と２量体の透過率と透過率比（分画性能）を算出した結果、１量体透過率および２量体透過率が、そ
れぞれ、８３．９％および１３．６％であり、透過率比は０．１６であった。
【０１４６】
［比較例１］
中空糸膜（ＰＳｆ−１）を中空糸膜（ＰＳｆ−３）に変更した以外、実施例１と同様の方法で生体成分混合溶液を分離した。その結果（表２）、免疫グロブリン１量体（蛋白Ａ）の透過量が３３５ｇ／ｍ2、免疫グロブリン２量体（蛋白Ｂ）透過量が２８．６ｇ／ｍ2であった。さらに、免疫グロブリン１量体と２量体の透過率と透過率比（分画性能）を算出した結果、１量体透過率および２量体透過率が、それぞれ、９６．５％および９３．８％であり、透過率比は０．９７であった。
以上、［実施例１］、［実施例２］、［比較例１］を表２に記した。
【０１４７】
［実施例３］２段濾過
中空糸膜（ＰＳｆ−１およびＰＳｆ−２）の中空部分の断面積合計が０．０１ｍ２とな
るように本数を取り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、リシン塩酸塩５０ｇ／Ｌを含む０．７ｇ／Ｌのウシアルブミン（ＳＩＧＭＡ社製）、９．３ｇ／Ｌの献血グロベニン-I-ニチヤク（免疫グロブリン１量体：８．６ｇ／Ｌ、免疫グロブリン２量体：０．７ｇ／Ｌ、）を５００ｍＬ使用した。
上記で作製した中空糸膜（ＰＳｆ−1）モジュールと生体成分混合溶液を図１に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。クロスフロー濾過が進むと保持液側の生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加してコントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、免疫グロブリンの１量体、免疫グロブリン２量体、ウシアルブミンの透過量を測定した。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は９０．２％、免疫グロブリン２量体の透過率は１２．３％、ウシアルブミンの透過率９９．０％の結果が得られた。また、濾液側の生体成分混合溶液は希釈されその濃度は１ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
次に、その生体成分混合溶液と上記で作製した中空糸膜（ＰＳｆ−２）モジュールを図３に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。クロスフロー濾過が進むと保持液側の生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加してコントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、免疫グロブリンの１量体、免疫グロブリン２量体、ウシアルブミンの透過量を測定した。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は４．８％、免疫グロブリン２量体の透過率は＜１％、ウシアルブミンの透過率は９６．０％の結果が得られた。また、保持液側の生体成分混合溶液は濃縮されその濃度は１０ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
以上の結果より、２段階濾過を行うことによって、免疫グロブリンの２量体とウシアルブミンを除去し免疫グロブリン１量体を精製することができることが分かった。
【０１４８】
［実施例４］２段濾過
精製前抗ＳＣＦ抗体を用いる以外は実施例３と同じ濾過条件で抗ＳＣＦ抗体１量体と２量体の凝集体、ＣＨＯＰの中空糸膜（ＰＳｆ−１）を用いた１段目のクロスフロー濾過を行った。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は９０．２％、免疫グロブリン２量体の透過率は１２．３％、ＣＨＯＰの濾液濃度は１０Ｅ２ｎｇ／ｍｌの結果が得られた。また、濾液側の生体成分混合溶液は希釈されその濃度は１ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
続いて実施例３と同様な方法によって中空糸膜（ＰＳｆ−２）を用いた２段目のクロスフロー濾過を行った。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は４．８％、免疫グロブリン２量体の透過率は＜１％、ＣＨＯＰ、ＤＮＡ、および、エンドトキシンの保持液濃度は各々１０ｎｇ／ｍｌ以下、１ｐｇ／ｍｌ未満、１ＥＵ／ｍｌ未満の結果が得られた。また、保持液側の生体成分混合溶液は濃縮されその濃度は１０ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
以上の結果より、２段階濾過を行うことによって、免疫グロブリンの２量体とＣＨＯＰＤＮＡ、エンドトキシンを除去し免疫グロブリン１量体を精製することができることが分かった。
【０１４９】
［実施例５］
中空糸膜（ＰＳｆ−１）の中空部分の断面積合計が０．００５ｍ２となるように本数を取り出し、ヒト免疫グロブリン１量体／２量体分画性能評価用の糸束を作製した。その糸束を図１に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。
次に、５０ｇ／Ｌのリシン塩酸塩を含む０．０１ｇ／Ｌのヒト免疫グロブリン溶液を装置にセットし、中空糸膜中での線束が１０ｃｍ／秒、中空糸膜入り側圧力と出側圧力の平均が０．０１０ＭＰａとなるよう送液ポンプ１（２）を回転させ、調整バルブ（７）で調整した。濾過中、ヒト免疫グロブリン濃度が常に一定になるように希釈溶液用タンク（１）内の５０ｇ／Ｌのリシン塩酸塩を含むＰＢＳ水溶液を生体成分溶液用タンク（４）内に添加する。１０分間、濾過を行うことで濾過膜表面にケーク層を形成させ後、０．２５％のヒト免疫グロブリン溶液に置き換え、１分間の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比（免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率）を測定した。
上記の方法と同様に、０．１ｇ／Ｌおよび１ｇ／Ｌ、１０ｇ／Ｌのヒト免疫グロブリン溶液とブランクとして希釈液を用い、同様の方法で濾過を行った後、０．２５％のヒト免疫グロブリン溶液に置き換え、５分間の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比（免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率）を測定した。
その結果、０ｇ／Ｌおよび０．０１ｇ／Ｌ、０．１ｇ／Ｌでケーク層を形成させた場合の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比は、それぞれ０．６３および０．６７、０．５９であった。この事から、１ｇ／Ｌ以下の濃度では、短時間で免疫グロブリン１量体と２量体を分離できるケーク層が形成されていないことが分かった。一方、１ｇ／Ｌおよび１０ｇ／Ｌでケーク層を形成させた場合の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比は、それぞれ０．２０および０．１４であり、短時間で免疫グロブリン１量体と２量体を分離できるケーク層が形成されていることが分かった。
以上の結果より、短時間で免疫グロブリン１量体と２量体を分離できる、すなわち、免疫グロブリン２量体の透過率と疫グロブリン１量体の透過率の比が０．２以下の分離能を発現するためのケーク層を形成させるためには、１ｇ／Ｌ以上の濃度が必要であることが分かった。
【０１５０】
【表１】
【０１５１】
【表２】
【０１５２】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明に係る分離方法は、核酸、糖、タンパク質、ワクチン、血液分画製剤などのバイ
オ医薬の分離・精製分野で好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明のクロスフロー濾過装置を例示する図である。
【図２】本発明のクロスフロー濾過装置を例示する図である。
【図３】本発明の濃縮・分離工程を例示する図である。
【図４】本発明の中空糸膜の内面緻密層の電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０１５５】
１ 希釈溶液用タンク
２ 送液ポンプ１
３ 送液ポンプ２
４ 生体成分溶液用タンク
５ 圧力計１
６ 圧力計２
７ 調整バルブ１
８ 限外濾過膜モジュール
９ 透過液用タンク
１０ 流量計
１１ 濃度コントローラー１
１２ 圧力・流量コントローラー１
１３ ＵＶフローセル
１４ 濃度コントローラー２
１５ 送液ポンプ３
１６ 圧力計３
１７ 圧力計４
１８ 圧力・流量コントローラー２
１９ 調整バルブ２
２０ 吸光度計
２１ 生体成分回収液タンク
２２ 流量計２
２３ 切換バルブ
２４ 濃縮・分離用限外濾過膜モジュール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
免疫グロブリン（抗体）は、主に血液中や体液中に存在し、体内に侵入してきた細菌・ウイルスなどの微生物や、微生物に感染した細胞を抗原として認識して結合する。抗体が抗原へ結合すると、その抗原と抗体の複合体を白血球やマクロファージといった食細胞が認識・貪食して体内から除去するように働いたり、リンパ球などの免疫細胞が結合して免疫反応を引き起こしたりする。このように、免疫グロブリンは、感染防御機構において重要な役割を担っている。
【０００３】
免疫グロブリンを製造する方法としては、生体成分、主に血液から分離精製する方法やハイブリドーマなどの細胞から分離精製する方法などがある。しかしながら、生体成分には１０万種以上のタンパク質やＤＮＡ、ＲＮＡ、ウイルスなどの微生物が存在し、それらを免疫グロブリンから分離する必要がある。
さらに、免疫グロブリンには、複数の免疫グロブリンが非共有結合で結合した凝集体（主に２量体）も存在している。免疫グロブリン凝集体は、免疫グロブリン製剤を人体に静脈注射した際に現われる副作用、例えば、チアノーゼや血圧低下などのショック様反応や、呼吸困難などの気道症状、さらに皮疹等の原因のひとつとされている。この凝集体は互いに凝集して、より大きな多量体を作る傾向があり、溶液中に白濁や沈殿を生じることもある。また、他の蛋白質、菌、ウイルス等を核としてその周囲に結合し、抗原抗体複合体と呼ばれる巨大な蛋白質凝集体を形成する場合もある。一旦、形成された凝集体は、一般に容易に解離させることができない。それ故に、これら凝集体を溶液中から除去する方法は、従来から数多く提案されている。
【０００４】
これらが混合する溶液から免疫グロブリン１量体を分離するために数種類の精製方法が報告されている。例えば、イオン交換クロマトグラフィー法や疎水性クロマトグラフィー法、ゲルクロマトグラフィー法、化学的処理法、吸着法、限外濾過膜法などが挙げられる。
電荷や疎水性が大きく異なる物質を分離する場合、イオン交換クロマトグラフィーや疎水性クロマトグラフィー法は有効であるが、免疫グロブリン１量体と２量体のように電荷や疎水性の度合いが近い物質では、十分に分離できない上、大量の溶離液、塩が必要である等の欠点がある。
一方、ゲルクロマトグラフィー法は、サイズ分離であるため、大きさの異なる免疫グロブリン１量体と２量体の分離に有効であるが、大量の免疫グロブリンを処理することはできず、作業に要する時間やコストが長大になる欠点がある。
【０００５】
化学物質を添加する化学的処理法は大量処理が可能であるが、処理に用いた薬品を溶液から除去する必要があり、さらには、処理によって免疫グロブリンの失活や変性を招きやすく、免疫グロブリンの透過率を低下させることとなる。
また、吸着方法も免疫グロブリン２量体の除去効率が高いとはいえず、さらに、化学的処理と同様に添加した吸着剤の除去という作業が必要となる。
【０００６】
最近、ロバストネスが高く、簡便で、大量の免疫グロブリンを処理できる限外濾過膜法が注目され、多くの報告例がある。
例えば、限外濾過膜法として、ポリスルホン系高分子より成膜された限外濾過膜で濾過することによるグロブリン２量体の除去方法（特許文献１）が提案されている。しかしながら、この方法実施後のグロブリン１量体の透過率は４０％前後と極めて低く、また、濾過速度、濾過容量ともに低く、工業的な有効性が高いとはいえない。
【０００７】
再生セルロース中空糸膜で濾過することによる免疫グロブリン凝集体の除去方法（特許文献２）も提案されているが、免疫グロブリン２量体がほとんど除去されず、このことより、免疫グロブリン２量体の分離には十分な方法ではなかった。
【０００８】
また、限外濾過膜を使用し、クロスフロー濾過することによって免疫グロブリン２量体を除去する方法（特許文献３）が提案されているが、免疫グロブリン１量体と２量体の分画性能についてのデータは全く記載されていない。
【０００９】
また、分子量の相違が１０倍未満である生体成分を、転移点での流束の５から１００％の範囲のレベルに維持しながらクロスフロー濾過することで分離する方法（特許文献４）が報告されているが、１０万以下の蛋白分離について提案されているだけで、免疫グロブリン１量体と２量体の分離についてのデータは全く記載されていない。
【００１０】
また、人血漿から分画された免疫グロブリンＧの水溶液から凝集体を除去した後、界面活性剤の存在下、ポリオレフィン多孔質膜で濾過し、抗補体活性を低減させる方法（特許文献５）が提案されているが、免疫グロブリン１量体と２量体の分離に関する具体的なデータはなく、さらに、１５ｎｍ以上の大きい孔を有する膜を使用しているため、膜による抗補体活性の低減が十分ではなかった。
【００１１】
一方、免疫グロブリン以外のバイオ医薬としては従来よりインターフェロン、ワクチン、インスリン、血液凝固因子、成長ホルモン、グルカゴン、エリスロポエチン、顆粒状コロニー刺激因子、骨形成因子、プロテインＣ、可溶性受容体、抗ウィルス剤、ワクチン等が知られているが、抗体同様、凝集体による様々な副作用が問題視されている。
【特許文献１】特公昭６２−３８１５号公報
【特許文献２】特開平６−２７９２９６号公報
【特許文献３】特許第３７４６２２３号公報
【特許文献４】特許第３８２８１４３号公報
【特許文献５】特公平７−７８０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる分離方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる分離方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明は、
［１］標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する方法。
［２］標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、
分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が０．１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することを特徴とする分離方法。
［３］該生体成分濃度が、５〜１００ｇ／Ｌであることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の分離方法。
［４］該生体成分濃度を、実質一定に維持しながらクロスフロー濾過することを特徴とする上記［１］〜［３］のいずれかに記載の分離方法。
［５］該生体成分が、ポリペプチド、糖、ＲＮＡ、及び、ＤＮＡのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［１］〜［４］のいずれかに記載の分離方法。
［６］該ポリペプチドが、抗体、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ワクチンのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［５］に記載の分離方法。
［７］該抗体が、免疫グロブリンであることを特徴とする上記［６］に記載の分離方法。
［８］該免疫グロブリンが、モノクローナル抗体であることを特徴とする上記［７］に記載の分離する方法。
［９］該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、免疫グロブリンとプロテインＡからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を含むことを特徴とする上記［１］〜［８］のいずれかに記載の分離方法。
［１０］該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［１］〜［９］のいずれかに記載の分離方法。
［１１］該低分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする上記［２］〜［１０］のいずれかに記載の分離方法。
［１２］該限外濾過膜が、ビニルアルコール系高分子膜、またはスルホン系高分子膜であることを特徴とする上記［１］〜［１１］のいずれかに記載の分離方法。
［１３］上記［１］〜［１２］のいずれかに記載の分離方法が、該溶液のアフィニティクロマトグラフィー精製工程の後に用いられることを特徴とする分離方法。
［１４］該限外濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする上記［１］〜［１３］のいずれかに記載の分離方法。
［１５］濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブレン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持することを特徴とする上記［１］〜［１４］のいずれかに記載の分離方法。
［１６］下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置を用いて行う上記［１］〜［１５］のいずれかに記載の分離する方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
［１７］上記［１］〜［１５］のいずれかに記載の分離方法に使用するモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
［１８］限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む、上記［２］〜［１５］のいずれかに記載の分離方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
［１９］上記［２］〜［１５］のいずれかに記載の分離方法を行うための、限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分を８０％以上の透過率で透過させ、かつ、標的生体成分が限界濾過膜を透過する透過率と標的生体成分の２量体が限界濾過膜を透過する透過率の比が０．２０以下にできる。
本発明は、限外濾過膜でクロスフロー濾過するだけであるので、クロマトグラフィーのような方法に比べてきわめて簡易な作業であり、大量の生体成分溶液を処理できる。また、化学的処理方法とは異なり、標的生体成分の失活や変性を起こす事もない。さらに、公知の膜とは異なり、標的生体成分を高回収率、高純度で分離できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係わる限外濾過膜を用いた生体成分の分離方法および装置について具体的に説明する。
【００１７】
本発明に係わる生体成分とは、ポリペプチド、糖、ＲＮＡおよびＤＮＡなどが挙げられ、生体成分溶液としては少なくともこれらを一つ以上含むものである。本発明に係わるポリペプチドとは、約１０より多くのアミノ酸を有するペプチドおよびタンパク質をいう。好ましくは、このポリペプチドは、哺乳動物タンパク質である。例えば、抗体（免疫グロブリン）、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ホルモン、ワクチンなどが挙げられる。
【００１８】
さらに具体的には、レニン；成長ホルモン（ヒト成長ホルモンおよびウシ成長ホルモンを含む）；成長ホルモン放出因子；副甲状腺ホルモン；甲状腺刺激ホルモン；リポタンパク質；α−１−抗トリプシン；インスリンＡ鎖；インスリンＢ鎖；プロインスリン；卵胞刺激ホルモン；カルシトニン；黄体化ホルモン；グルカゴン；凝固因子（例えば、第ＶＩＩＩＣ因子、第ＩＸ因子、組織因子およびフォン・ビルブラント因子）；抗凝固因子（例えば、プロテインＣ）；心房性ナトリウム利尿因子；肺界面活性物質；プラスミノーゲン活性化因子（例えば、ウロキナーゼまたはヒト尿または組織型プラスミノーゲン活性化因子（ｔ−ＰＡ））；ボンベシン；トロンビン；造血増殖因子；腫瘍壊死因子−αおよび腫瘍壊死因子−β；エンケファリナーゼ；ＲＡＮＴＥＳ（通常発現および分泌されるＴ細胞の活性化を調節する）；ヒトマクロファージ炎症タンパク質（ＭＩＰ−１−α）；血清アルブミン（例えば、ヒト血清アルブミン）；Ｍｕｅｌｌｅｒｉａｎ阻害物質；リラキシンＡ鎖；リラキシンＢ鎖；プロリラキシン；マウスゴナドトロピン関連ペプチド；微生物タンパク質（例えば、β−ラクタマーゼ）；ＤＮａｓｅ；ＩｇＥ；細胞傷害性Ｔリンパ球関連抗原（ＣＴＬＡ）（例えば、ＣＴＬＡ−４）；インヒビン；アクチビン；血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）；ホルモンまたは増殖因子に対するレセプター；プロテインＡまたはプロテインＤ；リウマチ因子；神経栄養因子（例えば、骨由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、ニューロトロフィン−３、ニューロトロフィン−４、ニューロトロフィン−５またはニューロトロフィン−６（ＮＴ−３、ＮＴ−４、ＮＴ−５またはＮＴ−６）、またはＮＧＦ−βのような神経成長因子）；血小板由来増殖因子（ＰＤＧＦ）；線維芽細胞増殖因子（例えば、ａＦＧＦおよびｂＦＧＦ）；上皮増殖因子（ＥＧＦ）；トランスホーミング増殖因子（ＴＧＦ）（例えば、ＴＧＦ−αおよびＴＧＦ−β（ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２、ＴＧＦ−β３、ＴＧＦ−β４またはＴＧＦ−β５を含む））；インスリン様増殖因子−Ｉおよびインスリン様増殖因子−ＩＩ（ＩＧＦ−ＩおよびＩＧＦ−ＩＩ）；ｄｅｓ（１−３）−ＩＧＦ−Ｉ（脳ＩＧＦ−Ｉ）、インスリン様増殖因子結合タンパク質（ＩＧＦＢＰ）；ＣＤタンパク質（例えば、ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１９、ＣＤ２０、ＣＤ３４およびＣＤ４０）；エリスロポイエチン；骨誘導因子；免疫毒素；骨形態形成タンパク質（ＢＭＰ）；インターフェロン（例えば、インターフェロン−α、インターフェロン−β、およびインターフェロン−γ）；コロニー刺激因子（ＣＳＦ）（例えば、Ｍ−ＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦおよびＧ−ＣＳＦ）；インターロイキン（ＩＬ）（例えば、ＩＬ−１〜ＩＬ−１０）；スーパーオキシドジスムターゼ；Ｔ細胞レセプター；表面膜タンパク質；崩壊促進因子；ウイルス抗原（例えば、ＡＩＤＳエンベロープの一部）；輸送タンパク質；ホーミングレセプター；アドレシン（ａｄｄｒｅｓｓｉｎ）；調節タンパク質：インテグリン（例えば、ＣＤ１１ａ、ＣＤ１１ｂ、ＣＤ１１ｃ、ＣＤ１８、ＩＣＡＭ、ＶＬＡ−４およびＶＣＡＭ）；腫瘍関連抗原（例えば、ＨＥＲ２レセプター、ＨＥＲ３レセプターまたはＨＥＲ４レセプター）；ならびに上記のポリペプチドのいずれかのフラグメントおよび／または改変体などが挙げられる。
【００１９】
本発明に係わる抗体とは、最も広範な意味で使用され、具体的にはモノクローナル抗体
（全長モノクローナル抗体を含む）、ポリクローナル抗体、多特異的抗体（ 例えば、二
重特異性抗体）、または、リガンド特異的な結合領域を含むように改変される限り抗体フ
ラグメントリガンド特異的な結合領域を保持する限り全て包含する。ここでの抗体は、目的の「抗原」に対して方向づけられている。抗原は、好ましくは、生物学的に重要なポリペプチドであり、疾患または傷害に羅患した哺乳動物への抗体の投与が、その哺乳動物において治療的利益をもたらし得る。また、非ポリペプチド抗原（例えば、腫瘍関連の糖脂質抗原；米国特許第５，０９１，１７８号参照）に対する抗体も含まれる。抗原がポリペ
プチドである場合、抗原は膜貫通分子（例えば、レセプター） または、リガンド（例え
ば、成長因子）であり得る。
本発明に係わる抗体とは、治療的利益をもたらしうる抗体であれば何ら限定しないが、
例えば、ヒト抗体、ヒト化抗体、キメラ抗体、非ヒト抗体、抗体フラグメントが挙げられ
る。
【００２０】
本発明に係わるヒト化抗体は、ヒト免疫グロブリン（レシピエント抗体）であり、ここ
で、このレシピエントの超可変領域残基は、所望の特異性、親和性および能力を有する非
ヒト種（例えば、マウス、ラット、ウサギまたは非ヒト霊長類）由来の超可変領域残基（
ドナー抗体）で置換される。いくつかの例において、ヒト免疫グロブリンのＦｖフレーム
ワーク領域（ＦＲ）残基は、対応する非ヒト残基によって置換される。さらに、ヒト化抗
体は、レシピエント抗体でもドナー抗体でも見出されない残基を含み得る。これらの改変
は、抗体の性能をさらに洗練するように行われ得る。一般に、ヒト化抗体は、少なくとも
１つの、そして代表的には２つの可変ドメインの実質的に全てを含み、ここで、超可変ル
ープの全てまたは実質的に全てが、非ヒト免疫グロブリンの超可変ループに対応し、そし
てＦＲ領域の全てまたは実質的に全てが、ヒト免疫グロブリン配列のＦＲ領域である。ヒ
ト化抗体はまた、必要に応じて、免疫グロブリン定常領域（Ｆｃ）の少なくとも一部、代
表的には、ヒト免疫グロブリンの一部を含む。
【００２１】
本発明に係わるキメラ抗体は、重鎖および／または軽鎖の一部は、特定の種に由来する
、もしくは特定の抗体のクラスもしくはサブクラスに属する抗体において対応する配列と
同一または相同である。一方、鎖の残りの部分は、他の種に由来する、または他の抗体の
クラスまたはサブクラスに属する抗体ならびにそのような抗体のフラグメント（所望の生
物学的活性を表している限り）において対応する配列と同一または相同である。
【００２２】
本発明に係わる抗体フラグメントとは、全長抗体の１部分（一般的には、それらの抗原
結合領域または可変領域）を含む。抗体フラグメントの例えは、Ｆａｂ，Ｆａｂ‘，Ｆ（
ａｂ’）２，Ｆｖフラグメント；単鎖抗体分子、ダイアボディー（ｄｉａｂｏｄｙ）；線
状抗体、および抗体フラグメントから形成された多特異的抗体を含む。
【００２３】
本発明により含まれる抗体への好ましい分子標的としては、ＣＤ ポリペプチド（ 例え
ば、ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ８、ＣＤ１９、ＣＤ２０、ＣＤ３４、およびＣＤ４０）； Ｈ
ＥＲレセプターファミリー（例えば、ＥＧＦレセプター、ＨＥＲ２，ＨＥ Ｒ３またはＨ
ＥＲ４レセプター）；細胞接着分子（例えば、ＬＦＡ−１，Ｍａｃ１，ｐ１５０，９５，
ＶＬＡ−４，ＩＣＡＭ−１，ＶＣＡＭ およびａまたはｂのサブユニットを含むａｖ／ｂ
３インテグリン（例えば、抗−ＣＤ１１ａ，抗ＣＤ１８，または、抗ＣＤ１１ｂ抗体）の
メンバー；成長因子（例えば、ＶＥＧＦ）；ＩｇＥ，血液型抗原；ｆｌｋ２／ｆｌｔ３レ
セプター；肥満（ＯＢ）レセプター；ｍｐｌレセプター；ＣＴＬＡ−４；ポリペプチドＣ
などが挙げられる。可溶性抗原またはフラグメントは、必要に応じて他の分子に結合され
て、抗体産生のための免疫原として使用され得る。膜貫通分子（例えばレセプター）のた
めに、これらのフラグメント（例えば、レセプターの細胞外領域）は免疫原として使用さ
れえる。あるいは、膜貫通分子を発現する細胞が免疫原として使用され得る。
【００２４】
本発明に係わる抗体の具体例として、抗ＨＥＲ２、抗ＣＤ２０、抗ＩＬ−８、抗ＶＥＧ
Ｆ、抗ＰＳＣＡ、抗ＣＤ１１ａ、抗ＩｇＥ、抗Ａｐｏ−２レセプター、抗ＴＮＦ−α、抗
組織因子（Ｔｉｓｓｕｅ Ｆａｃｔｏｒ）（ＴＦ）、抗ＣＤ３、抗ＣＤ２５、抗ＣＤ３４
、抗ＣＤ４０、抗ｔａｃ、抗ＣＤ４、抗ＣＤ５２、抗Ｆｃレセプター、抗癌胎児性抗原（
ＣＥＡ）抗体、胸部上皮細胞に特異的な抗体、結腸癌種細胞に結合する抗体、抗ＣＤ３３
、抗ＣＤ２２、抗ＥｐＣＡＭ、抗ＧｐＩＩｂ／ＩＩＩａ、抗ＲＳＶ、抗ＣＭＶ、抗ＨＩＶ
、抗肝炎、抗αｖβ３、抗ヒト腎細胞癌腫、抗ヒト１７−１Ａ、抗ヒト結腸直腸腫瘍、抗
ヒト黒色腫、抗ヒト扁平上皮癌腫、抗ヒト白血病抗原（ＨＬＡ）抗体、抗ＨＥＲ２レセプ
ター抗体、抗ＶＥＧＦ抗体、抗ＩｇＥ抗体、抗ＣＤ２０抗体、抗ＣＤ１１ａ抗体、および
抗ＣＤ４０抗体などが挙げられる。さらに具体的な例としては、Ｍｕｒａｍｏｍａｂ(製
品名：Ｏｒｔｈｃｌｏｎｅ（ＯＫＴ３）、Ｒｉｔｕｘｉｍａｂ（製品名：Ｒｉｔａｘａｎ
）、Ｂａｓｉｌｉｘｉｍａｂ（製品名：Ｓｉｍｕｌｅｃｔ）、Ｄａｃｌｉｚｕｍａｂ（製
品名：Ｚｅｎａｐａｘ）、Ｐａｌｉｖｉｚｕｍａｂ（製品名：Ｓｙｎａｇｉｓ）、Ｉｎｆ
ｌｉｘｉｍａｂ（製品名：Ｒｅｍｉｃａｄｅ）、Ｇｅｍｔｕｚｕｍａｂ ｚｏｇａｍｉｃ
ｎ（製品名：Ｍｙｌｏｔａｒｇ）、Ａｌｅｍｔｕｚｕｍａｂ（製品名：Ｍａｂｃａｍｐａ
ｔｈ）、Ａｄａｌｉｍｕｍａｂ（製品名：Ｈｕｍｉｒａ）、Ｏｍａｌｉｚｕｍａｂ（製品
名：Ｘｏｌａｉｒ）、Ｖｅｖａｃｉｚｕｍａｂ（製品名：Ａｖａｓｔｉｎ）、Ｃｅｔｕｘ
ｉｍａｂ（製品名：Ｅｒｂｉｔｕｘ）等が挙げられる。
【００２５】
本発明に係わる標的生体成分の分子量は、１０〜１，０００ｋＤａである。１０ｋＤａより小さい生体成分では、標的生体成分と不純物生体成分の大きさの差が小さくなるために膜によるサイズ分離が困難となる。一方、１，０００ｋＤａより大きい生体成分の分離には、限外濾過膜は不適である。
【００２６】
本発明に係わる標的生体成分を分離するために用いる限外濾過膜の分画分子量は、標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満であり、好ましくは２．０〜３．５倍未満、さらに好ましくは、２．０倍以上２．７倍未満である。１．５倍未満であると透過量が低下する問題があり、また、４．５倍を超えると標的生体成分と不純物生体成分の分離性能が低下する問題がある。
分画分子量は、アルブミン（６６，０００）、γ−グロブリン（１６０，０００）、カタラーゼ（２３２，０００）、フェリチン（４４０，０００）、サイログロブリン（６６９，０００）などを用いて、デッドエンド濾過を行い、分子量と阻止率の関係から阻止率が９０％となる分子量として算出される。
【００２７】
本発明に係わる少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分は、先に述べた生体成分が標的生体成分の場合、その２量体を含む高分子量不純物生体成分のことを言う。また、少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分は、３量体以上の凝集体を含んでいても良い。さらに、少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分は、先に述べた生体成分の異種の凝集体を含んでいても良い。異種の凝集体については、先に述べた生体成分とそれ以外、例えば、プロテインＡ、脂肪酸、脂質等との凝集体を挙げることができる。より具体的には、免疫グロブリンとプロテインＡからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を挙げることができる。
また、本発明に係わる少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分と低分子量不純物生体成分は、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）を含んでいても良い。
【００２８】
本発明に係わる低分子量不純物生体成分とは、先に述べた生体成分において、標的生体成分の分子量より低い分子量を有する生体成分のことを言う。標的生体成分が免疫グロブリン（１５０，０００）の場合、低分子量不純物生体成分として、インシュリン（７６，０００）、トランスフェリン（６７，０００）、アルブミン（６６，０００）、プロテインＡ（４２，０００）、標的生体成分の出発原料由来の凝集体であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）等を挙げることができる。
【００２９】
本発明に係わる低分子量不純物生体成分を除去し標的生体成分を濃縮・分離するために用いる限外濾過膜は、その分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である。１．５倍以上だと標的生体成分が透過するため好ましくない。一方、０．３倍未満だと低分子量不純物の除去率が低下するため好ましくない。
【００３０】
本発明に係わる限外濾過膜としては、所望の分画分子量を有する膜を製造でき、生体成分が吸着しなければ何ら限定しないが、例えば、ビニルアルコール系高分子膜、スルホン系高分子膜、芳香族エーテル系高分子膜、フッ素系高分子膜、オレフィン系高分子膜、セルロース系膜、（メタ）アクリル系高分子膜、（メタ）アクリロニトリル系高分子膜などが挙げられる。好ましくは、ビニルアルコール系高分子膜、スルホン系高分子膜が良い。
【００３１】
本発明に係わるスルホン系高分子膜は特に限定されるものではなく、分子中にスルホン基を有する高分子は全て用いることができる。スルホン系高分子の例としては、例えば下記式（１）で表されるポリスルホン、下記式（２）で表されるポリエーテルスルホン、下記式（３）で表されるポリアリールスルホン等が挙げられる。式中ｌおよびｍ、ｎは繰り返し単位を表す。
[化１]
[化２]
[化３]
【００３２】
これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。スルホン系高分子は、必要に応じて高分子末端および／または主鎖中にエステル化、エーテル化、エポキシ化など各種変性を実施することができる。
本発明に係るスルホン系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、1万〜５０万であり、さらに好ましくは２〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００３３】
本発明に係わるスルホン系高分子に親水性を付与するために、親水性高分子を用いて親水化することが好ましい。親水性を付与する親水性高分子の種類は特に限定されるものではないが、例えばポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。中でも、ポリビニルピロリドンは、スルホン系高分子との相溶性がよく、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。
【００３４】
本発明に係わるスルホン系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は１，０００〜２００万を用いることができる。好ましくは５，０００〜１５０万以下であり、さらに好ましくは５，０００〜１２０万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではＢＡＳＦ社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が９，０００のもの（Ｋ１７）、以下同様に４５，０００（Ｋ３０）、４５０，０００（Ｋ６０）、９００，０００（Ｋ８０）、１，２００，０００（Ｋ９０）を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、適宜２種以上を組み合わせて用いても良い。本発明においては、Ｋ９０を単独で用いるのが最も好ましい。
本発明で係わるスルホン系高分子膜の親水性高分子の含量は、標的生体成分が膜に吸着しなければ特に限定されるものではないが、例えば０．１〜１０重量％含有であり、好ましくは０．３〜８重量％、さらに好ましくは０．５〜５重量％が良い。
【００３５】
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子膜は特に限定されるものではなく、芳香族エーテル系高分子の例としては、下記式（４）で表されるものが挙げられる。
[化４]
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、炭素数１以上６以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数６以下の非プロトン性有機官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中のｑは繰り返し単位数である。異なる繰り返し単位を２成分以上含む共重合体でも構わない。）
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子の末端のフェノール性水酸基は、必要に応じてエステル化、エーテル化、エポキシ化など各種変性を実施することができる。
【００３６】
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子膜は、主として芳香族エーテル系高分子からなるものであるが、芳香族エーテル系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。例えば、ポリスチレンやその誘導体を含有しても良い。
本発明に係わる芳香族エーテル系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、1万〜５０万であり、さらに好ましくは２万〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００３７】
本発明においては、芳香族エーテル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコントロールするためと、親水性を付与するために、親水化剤が用いられることが好ましい。親水化によって分離処理に供される液体混合物と本発明の芳香族エーテル系高分子からなる限外濾過膜との接触を良好にするものである。
【００３８】
本発明に係わる親水化剤としては、親水性を付与できるものであれば何ら限定しない。低分子化合物であっても高分子化合物であっても構わない。
親水化剤としては、例えば、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレン
グリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリ−Ｎ，
Ｎ−ジメチルアクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリビニルピロ
リドン、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチ
ルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどの親水性化合物が
例示される。また、これらの物質を親水性セグメントと疎水性セグメント含有する界面活
性剤やブロック共重合体およびグラフト共重合体も親水化剤として十分活用できる。例え
ば、ポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体などが好ましい。
【００３９】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体は、高い親水
性を有するポリエチレングリコールを親水性セグメントに有するため、親水化剤として有
効に活用できる。また、これらは二種以上を組み合わせて使用することもできる。この中
でも好適に利用できるのは、ポリエチレングリコール、およびポリエチレングリコールを
親水性セグメントとして含有するブロック共重合体およびグラフト共重合体であり、その
中も特にポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体が芳香族エーテル系高
分子膜の親水性を向上させる親水化剤として好適に利用できる。
【００４０】
本発明に係わる親水化剤の分子量は、製造方法およびその条件によって適宜選ばれる。
例えば、成膜方法が湿式成膜法で溶媒として非ハロゲン系水溶性有機溶媒を用いる場合、
耐溶剤性の高い芳香族エーテル系高分子の溶解性は極めて低い。そのため、親水化剤を膜
原液にブレンドする場合、均一に溶解した膜原液を得るためには親水化剤の分子量および
添加量を適切に選択する必要がある。十分な添加量の親水化剤を用いるためには、親水化
剤の分子量は、例えば、数平均分子量は、３００以上、１００，０００以下であることが
好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である。より好まし
い下限は、４００以上、特に好ましい下限は、５００以上であり、上限としてより好まし
くは７０，０００以下、特に好ましくは、５０，０００以下である。
【００４１】
本発明に係わる親水化剤が疎水性セグメントと親水性セグメントからなる化合物の場合
、その親水化剤の親水性セグメントの数平均分子量は、３００以上、１００，０００以下
であることが好ましい。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能である
。より好ましい下限は、４００以上、特に好ましい下限は、５００以上であり、上限とし
てより好ましくは７０，０００以下、特に好ましくは、５０，０００以下である。
【００４２】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体は、ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントとポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントから
成るブロック共重合体である。
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリスチレン系高分子由来のセグメントを形成するポリスチレン系高分子としては、下
記式（５）に示す繰り返し単位からなるポリスチレン系高分子が好ましい。
[化５]
（Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４は水素、フッ素を除くハロゲン原子、炭素数１以上６以下を含む有機官能基、または、酸素、窒素または珪素を含有する炭素数６以下の官能基であり、それぞれ同一であっても、異なっても構わない。構造式中のｓは繰り返し単位数である。構造範囲内で異なる繰り返し単位を２成分以上含む共重合体でも構わない。）
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、３００以上、１，０００，０００以下
であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良溶媒に十分溶解可能であ
ると同時に、水溶液または水溶性有機溶媒に対して、溶出性が低減できる。より好ましい
下限は、５００以上、特に好ましい下限は、７００以上であり、上限としてより好ましく
は５００，０００以下、特に好ましい上限は、３００，０００以下である。
【００４３】
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントを形成するポリエチレングリコール
系高分子とは、下記式（６）および／または（７）に示す繰り返し単位からなるポリエチ
レングリコール系高分子が好ましい。
[化６]
[化７]
（Ｒ１５は、炭素数３以上、３０未満の有機官能基である。特に親水性が大きく低下させ
ることがなければ、Ｒ１６にエーテル基、エステル基、水酸基、ケトン基を含有しても構わない。ｕは繰り返し単位数である。）
本発明において用いられるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の
該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの数平均分子量は、例えば３００以
上、１００，０００以下であることが必要である。この領域であれば、成膜に使用する良
溶媒に十分溶解可能であると当時に、十分な親水性が得られる。より好ましい下限は、４
００以上、特に好ましい下限は、５００以上であり、上限としてより好ましくは７０，０
００以下、特に好ましくは、５０，０００以下である。
【００４４】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメントの
組成比としては、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントが全ポリスチレン−ポリエチ
レングリコールブロック共重合体の１０重量％以上、９９重量％以下であることが必要で
ある。この組成比においては、十分な親水性を発現でき、かつ、溶出性が抑えられる。よ
り好ましい下限値は、２０重量％以上、特に好ましい下限値は、３０重量％以上であり、
より好ましい上限値は９８重量％以下、特に好ましい上限値は、９７重量％以下である。
【００４５】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体のブロック構
造は、２つの該セグメントから構成されるジブロック共重合体、３つの該セグメントから
構成されるトリブロック共重合体、４つ以上の該セグメントから構成されるマルチブロッ
ク共重合体であっても構わない。また、これら２種以上のブロック共重合体の混合物であ
っても構わない。構成される各該セグメントの数平均分子量は同一であっても異なっても
構わない。
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体の該ポリスチ
レン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来のセグメント間
は、高分子末端部分で直接化学的に結合される必要がある。製造するために、必要であれ
ば、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子由来
のセグメントを接続するためのスペーサーとして低分子化合物および／または有機官能基
を利用してもよい。低分子化合物および／または有機官能基の数平均分子量が５００以下
の場合、該ポリスチレン系高分子由来のセグメントと該ポリエチレングリコール系高分子
由来のセグメントの効果を低下させること無く発現できる。具体的には、反応性官能基を
有するラジカル重合開始剤を用いてスチレンを重合した後にポリエチレングリコールを縮
合した際に形成されるポリスチレン−ポリエチレングリコール間の低分子化合物などが挙
げられる。
【００４６】
本発明に係わるポリスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体を製造する方
法の一例としては、反応性官能基を有するラジカル重合開始剤を用いる方法がある。具体
的には、カルボン酸基を有するアゾ系ラジカル重合開始剤を用い、カルボン酸基を酸塩化
物基に化学的に変換した後、スチレンをラジカル重合することで末端に酸塩化物基を有す
るポリスチレンが得られる。次いで、ポリエチレングリコールと縮合することによってポ
リスチレン−ポリエチレングリコールブロック共重合体を得ることができる（高分子論文
集、１９７６年、第３３巻、Ｐ１３１）。ポリエチレングリコールユニット含有高分子ア
ゾ重合開始剤を用いて、スチレンをラジカル重合することによってもポリスチレン−ポリ
エチレングリコールブロック共重合体を得ることができる。また、別の合成方法例として
、リビング重合を利用する方法が挙げられる。具体的には、ニトロキシド系化合物による
リビングラジカル重合を用いてスチレンの重合を行い、高分子末端にニトロキシド化合物
が結合した高分子を得られる。加水分解により高分子末端をヒドロキシル基に変換し、ポ
リエチレングリコールとのカップリング反応によりポリスチレン−ポリエチレングリコー
ルブロック共重合体を得ることができる（Ｐｏｌｙｍｅｒ、１９９８年、第３９巻、第4
号、Ｐ９１１）。
【００４７】
本発明における親水化剤を用いて芳香族エーテル系高分子からなる限外濾過膜を親水化する方法は、例えば、成膜時に親水化剤をあらかじめ混合するブレンド法、親水化剤を含む溶液に膜を浸漬した後、乾燥させて親水化剤を残留させる塗布法、膜表面に親水性のアクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、アクリルアミド系モノマー等をグラフト重合する方法などが挙げられる。これらの方法を２つ以上組み合わせて行うことも可能である。芳香族エーテル系高分子に化学的変性を加えないブレンド法または塗布法が好ましく、製造面においては一段階の工程で親水化処理を行うことができるブレンド法が特に好ましい。
【００４８】
本発明に係わるビニルアルコール系高分子膜は、主としてビニルアルコール系高分子からなるものであるが、ビニルアルコール系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるビニルアルコール系高分子は、ポリビニルアルコールや部分アセタール化等の変性ポリビニルアルコールとエチレンやプロピレン、ビニルピロリドン、塩化ビニル、フッ化ビニル、メチルメタクリレート、アクリロニトリル、イタコン酸等と共重合させた共重合体（ブロック共重合体、グラフト共重合体を含む）及びその誘導体である。その中でも、エチレン−ビニルアルコールの共重合体は疎水部エチレンに起因する特徴である安定性、耐薬品性と親水部ビニルアルコールに起因する特徴である低タンパク吸着性を兼ね備えているため好ましい。
【００４９】
本発明に係わるビニルアルコール系高分子のケン化度は、８０〜１００ｍｏｌ％、好ましくは８５〜９５ｍｏｌ％が良い。
本発明の係わるビニルアルコール系高分子鎖中のポリビニルアルコール含量は、少なくとも３０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは５０重量％以上である。３０重量％未満の場合は、膜の親水性が低くなる等の問題が発生するために好ましくない。
本発明に係わるビニルアルコール系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜２００万であり、好ましくは１万〜９０万、より好ましくは５万〜８０万が良い。一般に平均分子量が１００万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあてることができる。平均分子量が５，０００より小さいと、膜の力学強度が低くなるため好ましくない。平均分子量が２００万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
【００５０】
本発明に係わるビニルアルコール系高分子膜は、分離対象物が接触する膜表面上の材質がビニルアルコール系高分子からなる膜であって、構造を保持するためには、如何なる材質から成る基材（支持体）を用いてもよい。例えば、ビニルアルコール高分子膜は、ビニルアルコール系高分子のみからなる高分子膜であってもよいが、物理的強度を高めるために他の基材（支持体）として織布又は不織布や多孔性無機体など用い、これらの基材の上で成膜することによっても、ビニルアルコール系高分子膜の製造が可能である。
本発明においては、ビニルアルコール系高分子膜に悪影響を及ぼさない範囲内で、更に付加的処理を施してもよい。付加的処理としては、例えば、架橋処理、化学的表面修飾による官能基導入などが挙げられる。
【００５１】
本発明に係わるフッ素系高分子膜は、主としてフッ素系高分子からなるものであるが、フッ素系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるフッ素系高分子は、フッ化ビニリデンのホモ重合体や、ヘキサフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、およびパーフルオロメチルビニルエーテルのモノマー群から選んだ１種又は２種のモノマーとフッ化ビニリデンとの共重合体のことである。また、上記ホモ重合体および上記共重合体を混合して使用することもできる。その中でも、フッ化ビニリデンが好ましい。
【００５２】
本発明に係わるフッ素系高分子の重量平均分子量は、５万〜５００万であることが好ましく、より好ましくは１０万〜２００万、更に好ましくは１５万〜１００万である。一般に平均分子量が１００万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあてることができる。平均分子量が５万より小さいと、溶融成型の際のメルトテンションが小さくなり成形性が悪くなったり、膜の力学強度が低くなったりするので好ましくない。平均分子量が５００万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
【００５３】
生体成分の吸着による閉塞を防ぐために、膜に親水性を付与することが必要となる。親水化処理の方法としては、例えば、界面活性剤を含む溶液にフッ素系高分子膜を浸漬した後、乾燥してフッ素系高分子膜中に界面活性剤を残留させる方法、電子線やガンマ線等の放射線を照射する、あるいは過酸化物を用いることによって、フッ素系高分子膜の細孔表面に親水性のアクリル系モノマーやメタクリル系モノマー等をグラフトする方法、成膜時に親水性高分子を予め混合する方法、親水性高分子を含む溶液にフッ素系高分子膜を浸漬した後、乾燥してフッ素系高分子膜の細孔表面に親水性高分子の被膜を作る方法等が挙げられるが、親水化の永続性や親水性添加物の漏洩の可能性を考慮するとグラフト重合が最も好ましい。特に、特開昭６２−１７９５４０号公報、特開昭６２−２５８７１１号公報、および米国特許第４，８８５，０８６号明細書に開示された放射線グラフト重合法による親水化処理は、膜内全領域の細孔内表面に均一な親水化層を形成し得る点で好ましい。
【００５４】
本発明のグラフト重合に使用する親水性モノマーとしては、ビニル基を有する親水性モ
ノマーであれば特に限定されるものではない。好ましくは、１個のビニル基を有するモノ
マーが良い。本発明に係わる親水性モノマーとは、大気圧下で、２５℃の純水に１容量％
混合させた時に均一溶解するモノマーである。例えば、ヒドロキシル基、スルホニル基、スルホン基、エステル基、アミド基、ウレタン基を有する親水性ビニルモノマー等が挙げられる。中でも、１個以上のヒドロキシル基、あるいはその前駆体となる官能基を有するビニルモノマーが好ましい。具体的には、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸と多価アルコールのエステル類、アリルアルコール等の不飽和結合を有するアルコール類、および酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のエノールエステル類等が挙げられる。
【００５５】
さらに、親水性ビニルモノマーとともに、２個以上のビニル基を有する架橋剤を用いて、グラフト重合法によって共重合させることにより、充分に親水性が付与される。
本発明に係わる使用する架橋剤は、上記親水性モノマーと共重合しうる２個以上のビニル基を有する架橋剤であり、親水性モノマーと同時に膜に接触させることにより導入する。架橋剤は、数平均分子量２００以上、２，０００以下であることが好ましく、より好ましくは数平均分子量２５０以上、１，０００以下、最も好ましくは数平均分子量３００以上、６００以下である。架橋剤の数平均分子量が２００以上、２，０００以下であると、生体成分溶液の高い濾過速度が得られ好ましい。本発明においては、２個以上のビニル基を有する架橋剤であれば、いかなる架橋剤も使用できるが、親水性の架橋剤が好ましい。
【００５６】
本発明で用いられる架橋剤の具体例としては、芳香族系ではジビニルベンゼン誘導体、脂肪族系ではエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート等のようなメタクリル酸系の架橋剤、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等のような（メタ）アクリル酸系の架橋剤等が挙げられる。また、トリメチロールプロパントリメタクリレートのような３個の反応性基を有する架橋剤も用いることが出来る。また、架橋剤は２種類以上の混合物も用いることが出来る。本発明において、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、またはそれらの混合物を用いることが最も好ましい。
【００５７】
本発明に係わるグラフト重合法とは、ラジカルを発生させる方法であれば何ら限定しないが、例えば、放射線開始剤の添加や電離性放射線や化学反応等の手段によってフッ素系高分子膜にラジカルを生成させ、そのラジカルを開始点として、該膜にモノマーをグラフト重合させる反応である。本発明において、フッ素系高分子膜にラジカルを生成させるためにはいかなる手段も採用しうるが、膜全体に均一なラジカルを生成させるためには、電離性放射線の照射が好ましい。電離性放射線の種類としては、γ線、電子線、β線、中性子線等が利用できるが、工業規模での実施には電子線またはγ線が最も好ましい。電離性放射線はコバルト６０、ストロンチウム９０、およびセシウム１３７などの放射性同位体から、またはＸ線撮影装置、電子線加速器および紫外線照射装置等により得られる。
【００５８】
本発明に係わる電離性放射線の照射線量は、１ｋＧｙから１，０００ｋＧｙまでが好ましい。１ｋＧｙ未満ではラジカルが均一に生成せず、１，０００ｋＧｙを越えると膜強度の低下を引き起こすことがある。グラフト重合法は一般に膜にラジカルを生成した後、ついでそれを反応性化合物と接触させる前照射法と、膜を反応性化合物と接触させた状態で膜にラジカルを生成させる同時照射法に大別される。本発明においては、いかなる方法も適用しうるが、オリゴマーの生成が少ない前照射法が最も好ましい。
【００５９】
本発明では、ラジカルを生成したフッ素系高分子膜と、親水性モノマー、および、架橋剤との接触は、気相でも液相で達成されるが、本発明においては、グラフト反応が均一にすすむ液相で接触させる方法が好ましい方法である。グラフト反応をさらに均一に進めるために、親水性モノマー、および、架橋剤はあらかじめ溶媒中に溶解させてから、フッ素系高分子膜と接触させることが望ましい。親水性モノマー、および、架橋剤を溶解する溶媒としては、均一溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒として、例えば、エタノールやイソプロパノール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや２−ブタノン等のケトン類、水、あるいはそれらの混合物等が挙げられる。
【００６０】
本発明に係わるグラフト重合は、親水性モノマーと架橋剤を合わせた濃度で０．３容量％〜３０容量％の反応液を用い、フッ素系高分子膜１ｇに対して１０×１０-５〜１００×１０-5ｍ3の割合で反応を行うことが望ましい。該範囲内でグラフト重合を行えば、親水化層によって孔が埋まることもなく、均一性に優れた膜が得られる。
本発明に係わるグラフト重合時の反応温度は、重合反応が起これば特に限定されるもの
ではないが、一般的に２０℃から８０℃までで行われる。
本発明に係わるグラフト重合は、フッ素系高分子膜と親水性モノマーを接触させる際に、親水性のモノマーは気体、液体又は溶液のいずれの状態でもよいが、均一な親水化層を形成させるためには、液体又は溶液であることが好ましく、溶液であることが特に好ましい。
【００６１】
本発明に係わるフッ素系高分子膜は、疎水性のフッ素系高分子膜に強固な架橋構造を有する親水化層を導入することで、標的生体成分と不純物生体成分の分離を高いレベルで実現することができる。そのために、親水性モノマーに対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、１，０００ｍｏｌ％以下の割合で用いて共重合させることが良く、好ましくは、親水性モノマーに対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、５００ｍｏｌ％以下の割合で、さらに好ましくは親水性モノマーに対して架橋剤を３０ｍｏｌ％以上、２００ｍｏｌ％以下の割合で用いることが良い。
【００６２】
本発明は、フッ素系高分子膜に親水化層を導入し、標的生体成分と不純物生体成分の高い分離性能を実現する。そのために、フッ素系高分子膜にグラフトされるグラフト率は、好ましくは３％以上、５０％以下、さらに好ましくは４％以上、３０％以下、最も好ましくは５％以上、２０％以下である。グラフト率が３％未満であると膜の親水性が不足し、タンパク質の吸着にともなう濾過速度の急激な低下を引き起こす。５０％を越えると、比較的小さな孔が親水化層によって埋まってしまい、充分な濾過速度が得られない。ここで言うグラフト率とは下記式（８）で定義される値である。
グラフト率（％）＝
（グラフト後の膜重量−グラフト前の膜重量）／グラフト前の膜重量×１００ （８）
【００６３】
本発明に係わるフッ素系高分子膜の親水性の度合いは、接触角によって評価することができる。２５℃における前進接触角および後退接触角の平均値が６０度以下であることが好ましく、４５度以下であることがより好ましく、更に好ましくは３０度以下である。ま
た、簡便な評価法としては、フッ素系高分子膜を水と接触させた際に、膜の細孔内部に水が自発的に浸透すれば充分な親水性を持つと判断してよい。
【００６４】
本発明に係わるオレフィン系高分子膜は、主としてオレフィン系高分子からなるものであるが、オレフィン系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わるオレフィン系高分子は、オレフィン類やアルケンをモノマーとして合成される高分子であり、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリ４−メチル１−ペンテンなどが挙げられる。さらに、上記ホモ重合体および上記共重合体を混合して使用する
こともできる。その中でも、ポリエチレンが好ましい。
【００６５】
本発明に係わるオレフィン系高分子の重量平均分子量は、５万〜５００万であることが好ましく、より好ましくは１０万〜２００万、更に好ましくは１５万〜１００万である。
一般に平均分子量が１００万を超えるような樹脂については、ゲル浸透クロマトグラフィ
ー（ＧＰＣ）測定が困難であるので、その代用として粘度法による粘度平均分子量をあて
ることができる。平均分子量が５万より小さいと、溶融成型の際のメルトテンションが小
さくなり成形性が悪くなったり、膜の力学強度が低くなったりするので好ましくない。平
均分子量が５００万を超えると、均一な溶融混練が難しくなるために好ましくない。
【００６６】
生体成分の吸着による閉塞を防ぐために、膜に親水性を付与することが必要となる。親水化処理の方法としては、例えば、界面活性剤を含む溶液にオレフィン系高分子膜を浸漬した後、乾燥してオレフィン系高分子膜中に界面活性剤を残留させる方法、電子線やガンマ線等の放射線を照射する、あるいは過酸化物を用いることによって、オレフィン系高分子膜の細孔表面に親水性の（メタ）アクリル系モノマー等をグラフトする方法、成膜時に親水性高分子を予め混合する方法、親水性高分子を含む溶液にオレフィン系高分子膜を浸漬した後、乾燥してオレフィン系高分子膜の細孔表面に親水性高分子の被膜を作る方法等が挙げられるが、親水化の永続性や親水性添加物の漏洩の可能性を考慮するとグラフト重合が最も好ましい。特に、特開昭６２−１７９５４０号公報、特開昭６２−２５８７１１号公報、および米国特許第４，８８５，０８６号明細書に開示された放射線グラフト重合法による親水化処理は、膜内全領域の細孔内表面に均一な親水化層を形成し得る点で好ましい。
【００６７】
本発明のグラフト重合に使用する親水性モノマーとしては、ビニル基を有する親水性モ
ノマーであれば特に限定されるものではない。好ましくは、１個のビニル基を有するモノ
マーが良い。さらに、スルホン基、エステル基、アミド基、水酸基、スルフォニル基、ウレタン基等を含む（メタ）アクリル系モノマーが好適に使用できる。本発明に係わる親水性モノマーとは、大気圧下で、２５℃の純水に１容量％混合させた時に均一溶解するモノマーである。例えば、ヒドロキシル基、スルホニル基、スルホン基、エステル基、アミド基、ウレタン基を有する親水性ビニルモノマー等が挙げられる。中でも、１個以上のヒドロキシル基、あるいはその前駆体となる官能基を有するビニルモノマーが好ましい。具体的には、ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート等の（メタ）アクリル酸と多価アルコールのエステル類、アリルアルコール等の不飽和結合を有するアルコール類、および酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のエノールエステル類等が挙げられる。
【００６８】
さらに、親水性ビニルモノマーとともに、２個以上のビニル基を有する架橋剤を用いて、グラフト重合法によって共重合させることにより、充分に親水性が付与される。
本発明に係わる使用する架橋剤は、上記親水性モノマーと共重合しうる２個以上のビニル基を有する架橋剤であり、親水性モノマーと同時に膜に接触させることにより導入する。架橋剤は、数平均分子量２００以上、２，０００以下であることが好ましく、より好ましくは数平均分子量２５０以上、１，０００以下、最も好ましくは数平均分子量３００以上、６００以下である。架橋剤の数平均分子量が２００以上、２，０００以下であると、生体成分溶液の高い濾過速度が得られ好ましい。本発明においては、２個以上のビニル基を有する架橋剤であれば、いかなる架橋剤も使用できるが、親水性の架橋剤が好ましい。
ここで親水性の架橋剤とは、大気圧下で、２５℃の純水に１容量％混合させた時に均一溶
解する架橋剤である。
【００６９】
本発明で用いられる架橋剤の具体例としては、芳香族系ではジビニルベンゼン誘導体、
脂肪族系ではエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
レート等のようなメタクリル酸系の架橋剤、エチレングリコールジアクリレート、ポリエ
チレングリコールジアクリレート等のような（メタ）アクリル酸系の架橋剤等が挙げられ
る。また、トリメチロールプロパントリメタクリレートのような３個の反応性基を有する
架橋剤も用いることが出来る。また、架橋剤は２種類以上の混合物も用いることが出来る
。本発明において、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコール
ジアクリレート、またはそれらの混合物を用いることが、標的生体成分の透過性と不純物生体成分の除去性能の観点から最も好ましい。
【００７０】
本発明に係わるグラフト重合法とは、ラジカルを発生させる方法であれば何ら限定しないが、例えば、放射線開始剤の添加や電離性放射線や化学反応等の手段によってオレフィン系高分子膜にラジカルを生成させ、そのラジカルを開始点として、該膜にモノマーをグラフト重合させる反応である。本発明において、オレフィン系高分子膜にラジカルを生成させるためにはいかなる手段も採用しうるが、膜全体に均一なラジカルを生成させるためには、電離性放射線の照射が好ましい。電離性放射線の種類としては、γ線、電子線、β線、中性子線等が利用できるが、工業規模での実施には電子線またはγ線が最も好ましい。電離性放射線はコバルト６０、ストロンチウム９０、およびセシウム１３７などの放射性同位体から、またはＸ線撮影装置、電子線加速器および紫外線照射装置等により得られる。
【００７１】
本発明に係わる電離性放射線の照射線量は、１ｋＧｙから１，０００ｋＧｙまでが好ましい。１ｋＧｙ未満ではラジカルが均一に生成せず、１，０００ｋＧｙを越えると膜強度の低下を引き起こすことがある。グラフト重合法は一般に膜にラジカルを生成した後、ついでそれを反応性化合物と接触させる前照射法と、膜を反応性化合物と接触させた状態で膜にラジカルを生成させる同時照射法に大別される。本発明においては、いかなる方法も適用しうるが、オリゴマーの生成が少ない前照射法が最も好ましい。
【００７２】
本発明では、ラジカルを生成したオレフィン系高分子膜と、親水性モノマー、および、架橋剤との接触は、気相でも液相で達成されるが、本発明においては、グラフト反応が均一にすすむ液相で接触させる方法が好ましい方法である。グラフト反応をさらに均一に進めるために、親水性モノマー、および、架橋剤はあらかじめ溶媒中に溶解させてから、オレフィン系高分子膜と接触させることが望ましい。親水性モノマー、および、架橋剤を溶解する溶媒としては、均一溶解できるものであれば特に限定されない。このような溶媒として、例えば、エタノールやイソプロパノール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや２−ブタノン等のケトン類、水、あるいはそれらの混合物等が挙げられる。
【００７３】
本発明に係わるグラフト重合は、親水性モノマーと架橋剤を合わせた濃度で０．３容量％〜３０容量％の反応液を用い、オレフィン系高分子膜１ｇに対して１０×１０-５〜１００×１０-5ｍ3の割合で反応を行うことが望ましい。該範囲内でグラフト重合を行えば、親水化層によって孔が埋まることもなく、均一性に優れた膜が得られる。
本発明に係わるグラフト重合時の反応温度は、重合反応が起これば特に限定されるもの
ではないが、一般的に２０℃から８０℃までで行われる。
本発明に係わるグラフト重合は、オレフィン系高分子膜と親水性のモノマーを接触させる際に、親水性のモノマーは気体、液体又は溶液のいずれの状態でもよいが、均一な親水化層を形成させるためには、液体又は溶液であることが好ましく、溶液であることが特に好ましい。
【００７４】
本発明に係わるオレフィン系高分子膜は、疎水性のオレフィン系高分子膜に強固な架橋構造を有する親水化層を導入することで、標的生体成分と不純物生体成分の分離を高いレベルで実現することができる。そのために、親水性モノマー、に対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、１，０００ｍｏｌ％以下の割合で用いて共重合させることが良く、好ましくは、親水性モノマーに対して架橋剤を２０ｍｏｌ％以上、５００ｍｏｌ％以下の割合で、さらに好ましくは親水性モノマーに対して架橋剤を３０ｍｏｌ％以上、２００ｍｏｌ％以下の割合で用いることが良い。
【００７５】
本発明は、オレフィン系高分子膜に親水化層を導入し、標的生体成分と不純物生体成分の高い分離性能を実現する。そのために、オレフィン系高分子膜にグラフトされるグラフト率は、好ましくは３％以上、５０％以下、さらに好ましくは４％以上、３０％以下、最も好ましくは５％以上、２０％以下である。グラフト率が３％未満であると膜の親水性が不足し、タンパク質の吸着にともなう濾過速度の急激な低下を引き起こす。５０％を越えると、比較的小さな孔が親水化層によって埋まってしまい、充分な濾過速度が得られない。ここで言うグラフト率とは下記式（９）で定義される値である。
グラフト率（％）＝
（グラフト後の膜重量−グラフト前の膜重量）／グラフト前の膜重量×１００ （９）
【００７６】
本発明に係わるオレフィン系高分子膜の親水性の度合いは、接触角によって評価することができる。２５℃における前進接触角および後退接触角の平均値が６０度以下であることが好ましく、４５度以下であることがより好ましく、更に好ましくは３０度以下である。また、簡便な評価法としては、オレフィン系高分子膜を水と接触させた際に、膜の細孔内部に水が自発的に浸透すれば充分な親水性を持つと判断してよい。
【００７７】
本発明に係わる（メタ）アクリル系高分子膜は特に限定されるものではなく、（メタ）アクリル系高分子の例としては、下記式（１０）で表されるものが挙げられる。
[化１０]
（式中、Ｒ１７およびＲ１８は炭素数１〜１４のアルキル基またはアラルキル基を表す。
アルキル基の水素原子またはアラルキル基の水素原子は炭素数１〜１０のアルコキシ基に
よって置換されていてもよい。式中ｖおよびｗは繰り返し単位を表す。）
その中でも、ポリ（メタ）アクリル酸やポリ（メタ）アクリル酸エステルなど用いるこ
とができる。好ましくはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸メチル、ポ
リアクリル酸エチル、ポリメタアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチルおよびこれら
２つ以上組み合わせた共重合体が良い。必要に応じて高分子末端および／または主鎖中に
エステル化、エーテル化、エポキシ化、スルフォニル化など各種変性を実施することができる。
【００７８】
本発明に係わる（メタ）アクリル系高分子膜は、主としてポリ（メタ）アクリル酸エステルからなるものであるが、ポリ（メタ）アクリル酸エステルの特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係る（メタ）アクリル系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、１万〜５０万であり、さらに好ましくは２万〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００７９】
本発明においては、（メタ）アクリル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコントロールするためと、親水性を付与するために、親水性高分子が用いられることが好ましい。親水性高分子としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ−Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。中でも、ポリビニルピロリドンは、（メタ）アクリル系高分子との相溶性がよく、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。
【００８０】
本発明で係わる、（メタ）アクリル系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は１，０００〜２００万を用いることができる。好ましくは５，０００〜１５０万以下であり、さらに好ましくは５，０００〜１２０万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではＢＡＳＦ社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が９，０００のもの（Ｋ１７）、以下同様に４５，０００（Ｋ３０）、４５０，０００（Ｋ６０）、９００，０００（Ｋ８０）、１，２００，０００（Ｋ９０）を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、適宜２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００８１】
本発明に係わる、（メタ）アクリロニトリル系膜は特に限定されるものではなく、（メタ）アクリロニトリル系高分子の例としては、下記式（１１）で表されるものが挙げられる。
[化１１]
（式中、Ｒ１９およびＲ２０は、水素またはメチル基を表す。Ｒ２１は炭素数１〜１４のアルキル基またはアラルキル基を表す。アルキル基の水素原子またはアラルキル基の水素原子は、炭素数１〜１０のアルコキシ基によって置換されていてもよい。式中ｘおよびｙは繰り返し単位を表す。）
その中でも、ポリ（メタ）アクリロニトリルやポリ（メタ）アクリロニトリル酸エステ
ルなど用いることができる。好ましくはポリアクリロニトリル、ポリメタアクリロニトリ
ルが良い。
【００８２】
本発明に係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子を構成するモノマー組成は、（メタ
）アクリロニトリル含量が少なくとも５０重量％、好ましくは６０重量％〜１００重量％
であり、（メタ）アクリロニトリルに対して共重合性を有するビニル化合物の一種又は二
種以上の含量が５０重量％以下、好ましくは０重量％〜４０重量％以下である。上記ビニ
ル化合物としては、（メタ）アクリロニトリルに対して共重合性を有する公知の化合物で
あれば良く、特に限定されないが、好ましい共重合成分としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、酢酸ビニル、（メタ）アクリルスルホン酸ソーダ、ｐ（パラ）−スチレンスルホン酸ソーダ、ヒドロキシエチルメタクリレート、メタアクリル酸エチルトリエチルアンモニウムクロライド、メタアクリル酸エチルトリメチルアンモニウムクロライド、ビニルピロリドン等を例示することができる。例えば、アクリロニトリル−アクリル酸メチル−ＰＶＰ共重合体などが挙げられる。
必要に応じて高分子末端および／または主鎖中にエステル化、エーテル化、エポキシ化
、スルフォニル化など各種変性を実施することができる。
【００８３】
本発明に係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子膜は、主として（メタ）アクリロニトリル系高分子からなるものであるが、（メタ）アクリロニトリル系高分子の特性を損なわない範囲で他の高分子量物質や添加物を含有していてもよい。これらの高分子を二種以上、組み合わせて実施することも可能である。
本発明に係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子の重量平均分子量は、５，０００〜１００万を用いることができる。好ましくは、1万〜５０万であり、さらに好ましくは２万〜３０万の範囲である。この範囲内であれば、十分な強度と成膜性が得られる。
【００８４】
本発明においては、（メタ）アクリロニトリル系高分子とともに、膜の孔の大きさをコ
ントロールするためと、親水性を付与するために、親水性高分子が用いられることが好ま
しい。親水性高分子としては、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレン
グリコールブロック共重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポ
リ−Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ポリ−Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリ
ルアミド、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、カルボキシメ
チルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどが挙げられる。
中でも、ポリビニルピロリドンは、（メタ）アクリロニトリル系高分子との相溶性がよく
、膜全体の親水性を高める上で特に好ましい。
【００８５】
本発明で係わる（メタ）アクリロニトリル系高分子膜に親水性を付与する親水性高分子の重量平均分子量は１，０００〜２００万を用いることができる。好ましくは５，０００〜１５０万以下であり、さらに好ましくは５，０００〜１２０万の範囲である。例えばポリビニルピロリドンではＢＡＳＦ社より様々なグレードが市販されており、その重量平均分子量が９，０００のもの（Ｋ１７）、以下同様に４５，０００（Ｋ３０）、４５０，０００（Ｋ６０）、９００，０００（Ｋ８０）、１，２００，０００（Ｋ９０）を用いるのが好ましく、目的とする用途、特性、構造を得るために、それぞれ単独で用いてもよく、適宜２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００８６】
ポリペプチドの精製において、アフィニティクロマトグラフィー精製工程は必須な工程となっている。特に、プロテインＡなどをリガンドとしたアフィニティクロマトグラフィーが利用されている。その分離原理は、リガンドに対する免疫グロブリンとその他の生体成分の特異的相互作用を利用して分離している。具体的には、免疫グロブリンや夾雑蛋白質、糖鎖、核酸を含む生体成分をアフィニティクロマトグラフィーに通し、免疫グロブリンだけを固定化したリガンドに特異的に結合させる。この特異的に結合した免疫グロブリンを、低いｐＨ、高いｐＨ、高い塩、競合リガンドなどを用いて固定リガンドからはずし、回収することで精製された免疫グロブリンが得られる。
しかしながら、アフィニティクロマトグラフィー精製工程の問題点は、リガンドから免疫グロブリンを溶離するために低いｐＨや高い塩に接触させることが必要となるため、免疫グロブリン自体を凝集させ、２量体以上の免疫グロブリン凝集体が副生させることや、リガンド自体（例えば、プロテインＡ）が溶出し、免疫グロブリンと複合凝集体を形成することである。
行った後、本発明に係わる分離方法を行うことによって該凝集体や該複合体を除去し、免疫グロブリンを十分に精製することができる。
【００８７】
本発明に係わるプロテインＡとは、天然の供給源から回収されたプロテインＡ、合成的に生成されたプロテインＡ（例えば、ペプチド合成によって、または組換え技術によって）、およびＣＨ２／ＣＨ３領域（例えば、Ｆｃ領域）を有するタンパク質に結合する能力を保持するそれらの改変体を包含する。プロテインＡは、Ｒｅｐｌｉｇｅｎ、ＰｈａｒｍａｃｉａおよびＦｅｒｍａｔｅｃｈから商業的に購入できる。プロテインＡは、一般に、固相支持体材料にリガンドとして固定される。さらにプロテインＡカラムとは、プロテインＡが共有結合するクロマトグラフィー固体支持体マトリックスを含むアフィニティクロマトグラフィー樹脂またはカラムを示す。また、プロテインＡ以外のアフィニティクロマトグラフィーのリガンドとしては、プロテインＬ、プロテインＧなどが挙げられる。これらのプロテインＬおよびプロテインＧについても、天然の供給源から回収されたもの、合成的に生成されたもの（例えば、ペプチド合成、または、組換え技術によって）、およびＣＨ２／ＣＨ３領域（例えば、Ｆｃ領域）を有するタンパク質に結合する能力を保持するそれらの改変体を包含する。さらに、プロテインＡ、プロテインＬおよびプロテインＧを組み合わせて作成されたアフィニティクロマトグラフィー樹脂またはカラムを用いたアフィニティグラフィー精製方法も含有する。
【００８８】
本発明の限外濾過膜の膜厚は、好ましくは１５〜２，０００μｍ、更に好ましくは１５〜１，０００μｍ、最も好ましくは２０〜５００μｍである。膜厚が１５μｍ未満であると限外濾過膜の強度が不充分になる傾向があり好ましくない。また、２，０００μｍを超えると標的生体成分の透過性能が不充分となる傾向があり好ましくない。
本発明に係わる限外濾過膜の構造は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量を満足するためには中空糸や平膜の片面、両面、あるいは、内面に緻密層を有する傾斜構造が好ましい。
【００８９】
本発明に係わる限外濾過膜の緻密層の構造は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量を満足するためには、緻密層を形成するポリマー粒子の直径は１００ｎｍ以下が好ましく、６０ｎｍ以下が更に好ましく、３０ｎｍ以下が特に好ましい。相分離を用いた限外濾過膜の場合、相分離初期にポリマー粒子が多数形成され相分離の進行に伴ってポリマー粒子が成長して連結し緻密層が形成される。ここで言うポリマー粒子とは成長して連結したポリマー擬似粒子のことを言う。
本発明に係わる限外濾過膜の中空糸、平膜の表面、あるいは、内面に緻密な層を有している場合、その緻密層の厚みは、生体成分溶液の透過を向上させるために通常１００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下、特に好ましくは０．５μｍ以下、最も好ましくは０．２μｍ以下が良い。
【００９０】
本発明に係わる限外濾過膜は、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液を用いて特別な条件で処理することにより膜表面に極めて選択透過性の高いケーク層が形成される。このケーク層の性能に該ポリマー擬似粒子の直径が極めて重要な役割を果たしている。
【００９１】
本発明に係わる限外濾過膜の空孔率は、３０〜９５％であることが好ましく、更に好ま
しくは４０〜９０％、最も好ましくは５０〜８５％である。空孔率が３０％未満であると
濾過速度が不充分となり、９５％を超えると限外濾過膜の強度が不充分となることから好ましくない。空孔率は、膜の断面積および長さから求めた見かけ体積と該膜の重量および膜素材の真密度から求めた数値である。
【００９２】
本発明に係わる限外濾過膜の形状は、分画性能を発現できれば特に限定されるものではないが、例えば、中空糸状、平膜状、チューブ状等、種々の形状を用いることができるが、体積に比して濾過有効膜面積の大きい中空糸状が有効である。
本発明に係わる限外濾過膜の膜表面構造についてはとくに制限はなく、円形、楕円形等の単独孔や連続的に繋がった連続孔、網状微細孔、スリット状微細孔等が挙げられる。
【００９３】
本発明における限外濾過膜とは、分離対象物が接触する膜表面が限外濾過膜であれば良く、構造を保持するためには、如何なる材質から成る基材（支持体）を用いてもよい。例えば、物理的強度を高めるために他の基材（支持体）として織布又は不織布や多孔性無機体など用い、これらの基材の上に限外濾過膜を成型した膜などが挙げられる。
【００９４】
一般に、濾過方法としてクロスフロー濾過とデッドエンド濾過が汎用濾過法として実施
されている。クロスフロー濾過とは、微細粒子等が含まれる被処理液を膜に供給しつつ濾
過して、異径の微粒子を分離するものである。膜面に堆積する微粒子（ゲル層）を微粒子
溶液の平行流による剪断力にて掻き取りながら、安定したゲル層の状態を長期にわたって
維持することで、分離性能を維持しようとするものである。一方、デッドエンド濾過は、
膜面に対して垂直に蛋白溶液を流すため、膜表面に堆積物が蓄積し、濾過時間と共に透過
抵抗が次第に増加し、透過蛋白濃度が変化してしまう。垂直濾過やノーマル濾過とも呼称
される。
【００９５】
本発明に係わるクロスフロー濾過とは、膜面に対して平行に蛋白溶液を流し、せん断力
により膜表面に堆積する物を押し流すことで、動的平衡が成立し一定の蛋白濃度を形成し
連続運転を可能にする濾過方式である。十字流濾過、平行濾過やタンジェンシャルフロー
濾過とも呼称される。
【００９６】
本発明に係わる標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度は、分画性能を発現させることができる１〜１５０ｇ／Ｌが良く、好ましくは５〜１００ｇ／Ｌ、さらに好ましくは５〜５０ｇ／Ｌが良い。また、標的生体成分の２量体と標的生体成分の濃度比（標的生体成分の２量体濃度／標的生体成分濃度）は、通常、０．２以下、好ましくは０．１以下である。
本発明に係わる少なくとも標的生体成分の２量体と標的生体成分を併せた濃度の下限は、１ｇ／Ｌ以上、好ましくは５ｇ／Ｌ以上である。該濃度が１ｇ／Ｌ未満の場合には、分画性能が急激に低下する。
一方、逆に１５０ｇ／Ｌを超える高濃度の場合は、膜閉塞のため標的生体成分の透過率が明らかに低下する。
少なくとも標的生体成分の２量体と標的生体成分を併せた濃度が上記の特別な範囲においてのみ極めて選択透過性の高いケーク層が形成されるため、高い分画性能と標的生体成分の高い処理量が達成される。よって、濃度の上限は１５０ｇ／Ｌ以下、好ましくは１００ｇ／Ｌ以下、さらに好ましくは５０ｇ／Ｌ以下が良い。
【００９７】
本発明に係わる線速とは、膜面に対して平行流れる溶液の速度である。線速は、分画性能を発現させることができれば特に限定されるものではないが、例えば、１〜２００ｃｍ／秒が挙げられ、好ましくは１０〜１００ｃｍ／秒が良い。濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持するのが好ましい。また濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブレン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持するのが特に好ましい。
【００９８】
本発明に係わる濾過圧力は、分画性能を発現させることができれば特に限定されるもの
ではないが、高い処理量を達成するためには転移点の圧力（ＴＰＭ：トランスメンブレン
圧）を越える圧力で実施することが好ましい。
転移点とは、以下のように求められる流動率対ＴＭＰ曲線の所定の点を意味する。流動
率（Ｊｆ）対ＴＭＰの実験値を、入口および出口ＴＭＰが互いの±１０％である短路長モ
ジュールかまたは再循環濾液を用いて同じ条件が得られる完全長モジュールにおいて集め
る。その実験値を下記式（１２）により得られる曲線にあてはめる。
Ｊｆ＝Ｊｍａｘ×ＴＭＰ／（ｋ＋ＴＭＰ） （１２）
（式中、Ｊｍａｘ（漸近値）およびｋは１／Ｊｆ対１／ＴＭＰの直線回帰により決定し、
これによりｋ／Ｊｍａｘの勾配と１／Ｊｍａｘの切片が得られる）
次に、転移点は以下の基準によりグラフから求められる。Ｊｆ＝Ｊｍａｘと式（１２）により得られる曲線に対する原点を通る接線（接線はＪｆ＝Ｊｍａｘ×ＴＭＰ／ｋ）のインターセプトを求める。次に、インターセプトを通っておよび上記曲線上の接線に垂直に直線を引く。この後者の直線および曲線の交点により、転移点が定義される。
数学的には、この転移点（Ｊｆ＊）は下記式（１３）となる。
（Ｊｍａｘ−Ｊｆ＊）４＝−Ｊｍａｘ×ｋ２（Ｊｍａｘ−２Ｊｆ＊） （１３）
【００９９】
特許文献１においては、分子量比が１０倍未満の標的生体成分と不純物生体成分を分離するため、ＴＭＰ以下の圧力で濾過することが必須であると記載されているが、ＴＭＰ以下では、濾過速度、すなわち処理量が小さくなる問題がある。
しかしながら、本発明の分離方法では、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分をＴＭＰより高い圧力で濾過を行っても分離性能が維持することができ、さらに、濾過速度、すなわち処理量も大きいものである。
【０１００】
本発明に記載のクロスフロー濾過中の生体成分の濃度変化は、膜閉塞や分画性能の低下
などが起こらなければ何ら限定はしないが、濾過前の標的生体成分の濃度を１００とした時、５０〜２００であることが好ましく、より好ましくは７０〜１５０、さらに好ましくは８０〜１２０である。特に、生体成分濃度を実質的に一定に維持しながら、クロスフロー濾過することがより好ましい。短時間で高い分画性能と透過性能を達成するためには、生体成分溶液の濃度を一定濃度で濾過（定濃度濾過）することが好ましい。ここで示す「濃度を実質一定に維持しながら」とは、「濃度を軽微な変動にとどめながら」と同意である。例えば、操作や装置で濃度をコントロール時に起こる軽微な濃度変動などが含まれる。しかしながら、濾過後半で、生体成分溶液の残量が少なくなり、濾過が困難になった場合、膜中や装置配管に残存する生体成分を回収するために、希釈液や緩衝溶液、水、生理食塩水を添加し、濾過を実施する場合は、濃度一定で濾過を行う必要はない。
【０１０１】
本発明に係わるクロスフロー濾過で高分子量不純物生体成分の分離を行うための装置は、生体成分濃度や線速、圧力などをコントロールできる装置であれば何ら限定しないが、例えば、濾過元液即ち、生体成分溶液の濃度を吸光度計でモニタリングし、生体成分溶液の濃度を一定にするために希釈液を供給する装置と限外濾過膜に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力をコントロールする装置が一体となったクロスフロー濾過装置が挙げられる。
【０１０２】
具体的には、図１のようなクロスフロー濾過装置が挙げられる。生体成分溶液用タンク（４）内の免疫グロブリン溶液の濃度を吸光度計が組み込まれた濃度コントローラー（１１）でモニタリングし、その信号を送液ポンプ１（２）に信号を送って回転をコントロールし、希釈溶液用タンク（１）中の希釈液を添加しながら生体成分溶液用タンク（４）中の生体成分濃度をコントロールする。さらに、圧力計１（５）および圧力計２（６）、流量計（１０）で圧力と流量を圧力・流量コントローラー１（１２）でモニタリングし、限外濾過膜モジュール（８）に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように送液ポンプ２（３）および調整バルブ（７）に信号を送ってコントロールする。得られた透過液用タンク（９）中の透過液の濃度および標的生体成分、高分子量不純物生体成分の割合を測定できる装置、例えば、吸光度計やＧＰＣが本クロスフロー濾過装置に連結していても良い。
【０１０３】
また、図２のようなクロスフロー濾過装置でも良い。生体成分溶液用タンク（４）と限外濾過膜モジュール（８）との間に濃度をモニタリングできる装置、例えば、ＵＶフローセル（１３）などを設け、生体成分溶液用タンク（４）中の生体成分濃度を濃度コントローラ１（１１）でモニタリングし、その信号を送液ポンプ１（２）に信号を送って回転をコントロールし、希釈溶液用タンク（１）中の希釈液を添加しながら生体成分溶液用タンク（４）中の生体成分濃度をコントロールする。さらに、圧力計１（５）および圧力計２（６）、流量計（１０）で圧力と流量を圧力・流量コントローラー１（１２）でモニタリングし、限外濾過膜モジュール（８）に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように調整バルブ（７）に信号を送ってコントロールする。得られた透過液用タンク（９）中の透過液の濃度および標的生体成分、高分子量不純物生体成分の割合を測定できる装置、例えば、吸光度計やＧＰＣが本クロスフロー濾過装置に連結していても良い。
【０１０４】
通常、生体成分溶液を限外濾過膜で除去する場合、得られる透過液の生体成分溶液の濃度は濾液から低下する場合が多く、例えば、１〜１５０ｇ／Ｌの生体成分溶液を濾過した場合には、透過した生体成分溶液の濃度は、０．１〜１５０ｇ／Ｌとなる。そのために、透過した生体成分溶液をクロスフロー濾過により濃縮・分離することが好ましい。透過した生体成分溶液を濃縮・分離するためのクロスフロー濾過条件としては、目的とする生体成分溶液が得られれば、特に限定されるものではないが、例えば、線速の下限としては、０．０１ｃｍ／秒以上、好ましくは０．１／秒以上が良く、上限としては、１００ｃｍ／秒以下、好ましくは７５ｃｍ／秒以下が良い。圧力の下限としては、０．０１ＭＰａ以上、好ましくは０．０２ＭＰａ以上が良く、上限としては、０．５ＭＰａ以下、好ましくは０．３ＭＰａ以下でクロスフロー濾過すること良い。
【０１０５】
本発明は、標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が０．１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することが好ましい。
この分離する工程と濃縮・分離する工程とは、いずれの工程の順でも構わない。生体成分溶液から高分子量不純物生体成分を分離する工程に続いて、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を設ける方法、または生体成分溶液から低分子量不純物生体成分を透過させ、標的生体成分と高分子量不純物生体成分を濃縮・分離する工程に続いて、標的生体成分を透過させ高分子量不純物生体成分を分離する工程を設ける方法とすることもできる。
【０１０６】
本発明に係わる生体成分溶液の濃縮・分離工程で得られる濃縮・分離後の生体成分溶液濃度は、標的生体成分の種類や用途、後段の精製工程（例えば、ウイルスを除去する工程）に依存し、目的に応じて濃縮倍率を設定する。通常、下限値としては、０．５ｇ／Ｌ以上が好ましく、さらに好ましくは１ｇ／Ｌ以上であり、上限値としては３００ｇ／Ｌ以下が好ましく、さらに好ましくは１５０ｇ／Ｌ以下が良い。
【０１０７】
濃縮・分離工程は、分離工程で得られた標的生体成分と低分子量不純物生体成分の溶液、または標的生体成分と高分子量不純物生体成分の溶液を濃縮・分離する工程であり、例えば濃縮・分離前後の生体成分溶液の濃度をモニタリングできる装置、標的生体成分と低分子量不純物生体成分の溶液の送液速度、濾過圧力をコントロールできる装置を含む装置が好ましい。具体的には、図３のような装置が例示される。
濃縮・分離工程では、送液ポンプ３（１５）を用いて、生体成分透過液を濃縮・分離用限外濾過膜モジュール（２４）に送液する。その際、圧力計３（１６）および圧力計４（１７）、流量計２（２２）で濾過圧力と濾過流量でモニタリングし、圧力・流量コントローラー２（１８）から調整バルブ２（１９）に信号を送って、濃縮・分離用限外濾過膜モジュール（２４）に対して接線方向の線速と限外濾過膜を横切る圧力が設定値になるように調節する。また、濃度コントローラー２（１４）および吸光度計（２０）で、生体成分溶液の濃度をモニタリングし、濃縮・分離程度を、濃度コントローラー２（１４）および圧力・流量コントローラー２（１８）で調節する。
濃縮・分離用限外濾過膜モジュール（２４）を透過する液は、希釈液として再利用が可能であり、希釈溶液用タンク（１）に送液される。濃縮された生体成分溶液の濃度を、吸光度計（２０）でモニタリングし、目的濃度に達するまで生体成分溶液を透過液用タンク（９）に再循環するが、目的濃度に達すると切換バルブ（２３）で流路を変更し、生体成分回収液タンク（２１）に生体成分濃縮・分離液を回収する。
【０１０８】
本発明に関わる生体成分溶液の調製に使用する溶媒や希釈液としては、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、ＰＢＳや生理食塩水、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］グリシン（Ｔｒｉｃｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン、Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−３−アミノプロパンスルホン酸（ＴＡＰＳ）、３−［（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）アミノ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸］（ＡＭＰＳＯ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−アミノエタンスルホン酸（ＣＨＥＳ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ヒドロキシ−３−アミノプロパンスルホン酸（ＣＡＰＳＯ）、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール（ＡＭＰ）、Ｎ−シクロヘキシル−３−アミノプロパンスルホン酸（ＣＡＰＳ）、ピペラジン−１，４−ビス（２−エタンスルホン酸）（ＰＩＰＥＳ）等のグッド緩衝剤、酢酸塩、グリシン、クエン酸塩、リン酸塩、ベロナール、ホウ酸塩、コハク酸塩、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、イミダゾール等の緩衝液等が挙げられる。
【０１０９】
本発明に係わる緩衝剤の濃度は、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、１ｍＭ〜１Ｍ、好ましくは、１０ｍＭ〜５００ｍＭ、より好ましくは、５０ｍＭ〜２００ｍＭが良い。
本発明に係わる緩衝剤のｐＨは、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、ｐＨ３〜ｐＨ１０、好ましくは、ｐＨ４〜ｐＨ９、より好ましくは、ｐＨ５〜ｐＨ８が良い。
【０１１０】
本発明に関わる生体成分溶液の調製に使用する溶媒や希釈液に添加する添加剤としては、生体成分の変性や凝集を起こすことがなければ何ら限定はしないが、例えば、無機塩や界面活性剤、アミノ酸、安定剤、防腐剤などが挙げられる。
【０１１１】
本発明に係わる無機塩としては、塩化ナトリウムや塩化カリウム、塩化マグネシウム、
塩化カルシウム、硫酸マグネシウム等が挙げられる。その濃度としては、例えば、１ｍＭ
〜１Ｍ、好ましくは、１０ｍＭ〜５００ｍＭ、より好ましくは、５０ｍＭ〜２００ｍＭが
良い。
【０１１２】
本発明に係わる界面活性剤としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしない
が、例えば、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル
、ポリオキシエチレンラウリルエーテル〔例えば、エマルゲン１２０：花王（株）製〕、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル〔例えばポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテル（例えば、トリトンＸ−１００：ローム・アンド・ハース社製）、ポリオキ
シエチレンイソオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
等〕、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン型界面活性剤、塩化ステアリ
ルトリメチルアンモニウム、アルキルベンジルジメチル等のカチオン型界面活性剤、コー
ル酸、デオキシコール酸、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル硫酸ナトリウ
ム等のアニオン型界面活性剤、ステアリルベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル
−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン等のベタイン型界面活性剤等が挙げら
れる。その濃度としては、界面活性剤の種類に依存されるが、０．００１重量％〜１重量
％が良い。
【０１１３】
本発明に係わるアミノ酸としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしないが
、例えば、リシン、アルギニン、システイン、アラニン、グリシン、セリン、プロリン等
、および、これらアミノ酸の塩酸塩等の塩類が挙げられる。その濃度としては、アミノ酸の種類に依存されるが、０．０１重量％〜２０重量％が良い。
【０１１４】
本発明に係わる安定剤としては、グルコース、ソルビトール、ショ糖、グリセロール、
ポリエチレングリコール、アルギニンなどのアミノ酸等が挙げられる。その濃度としては
、１重量％〜５０重量％が良い。
【０１１５】
本発明に係わる防腐剤としては、分画性能に影響を与えなければ何ら限定はしないが、
例えば、アジ化ナトリウム等が挙げられる。その濃度としては、０．００１重量％〜１重
量％が良い。
【０１１６】
本発明に係わる分離方法は、サイズ分画によって分離する方法であるため、合成医薬品
の精製や清酒、ビール、ワイン、発泡酒、お茶、ウーロン茶、野菜ジュース、果物ジュー
スなど各種飲料の精製、薬液や処理水等から微粒子分離、油水分離や液ガス分離用の分離、上下水の浄化を目的とする分離などの用途にも利用できる。
【０１１７】
本発明における分離膜モジュールとは、例えばケーシング内に平膜もしくは中空糸膜を
収容したものであり、少なくとも分離対象物を含む液体をケーシング内に注ぎ込む液体流
入口を一つ以上、分離された液体を導出するための液体流出口を一つ以上供えたものをい
う。モジュールに使用するケーシングは一つ以上のケーシング部品から組み立てられる。
ケーシング部品の材料は金属、ガラス、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂など、必要に応じて
選択できる。好適な材料は、内部の様子が観察可能な透明性を有する熱可塑性樹脂材料で
あり、具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、硬質塩化ビニル樹脂、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカー
ボネート、ポリメタクリル酸メチルなどが挙げられる。特に好適なものは透明性を有する
非晶性樹脂であり、ポリスチレンブタジエン共重合体、ポリカーボネート、ポリメタクリ
ル酸メチルなどが挙げられる。
【０１１８】
本発明に係わるモジュールに使用するケーシングを組み立てる際に使用されるケーシン
グ部品の製造方法は、成型加工が可能であれば何ら限定しないが、例えば、溶接、プレス
成型、射出成型、反応射出成型、超音波圧着、プラズマ融着、接着剤による接着などであ
る。これらは単独でも２つ以上組み合わせても良い。特に好適なケーシング部品の製造方
法としては材料に透明性を有する熱可塑性樹脂を用いた射出成型品と適切な接着剤で封止
する方法である。
【０１１９】
本発明に係わるモジュールに使用するケーシングおよび／またはケーシング部品には成
型中、および／または成型後、および／または組み立て中、および／または組み立て後に
、分離処理される液体と接触および／または接触しない表面に表面加工が実施できる。表
面加工には種々の方法があるが、例えば親水化をする場合は親水性高分子の塗布や空気中
でのプラズマ処理による表面酸化などが、疎水化する場合は撥水剤および／または離型剤
の塗布が、また酸素透過を減少させる場合には蒸着法などにより酸化ケイ素膜をはじめと
する各種無機コートを実施することができる。ケーシングおよび／またはケーシング材料
への親水化加工を行うことでモジュール組み立て時に同種および／または異種材料界面の
接着性制御が容易になり、疎水化加工を行うことで組み立て時に一時的に使用される各種
保護フィルムなどとの剥離性を向上させることができる。
【０１２０】
本発明に係わるモジュールの構造は使用する膜の形状や液体中の分離対象物で異なるが
、例えば平膜であり、分離対象物がサイズ分離可能な物質であれば、モジュールの構造は
、分離処理される液体が一枚もしくは複数の平膜を通してのみ流通するようにケーシング
内に適切に収容され、液体の流路の上流に液体流入口を、下流に液体流出口を有する構造
となる。また金属メッシュ、不織布など平膜を保持する目的の保持材と平膜を組み合わせ
てケーシングに収容し、モジュール化することもできる。更には、膜面積を広く収容する
ために平膜をプリーツ状に折りたたみ収容することもできる。
【０１２１】
本発明に係わる限外濾過膜を製造する方法は何ら限定しないが、例えば溶融成膜法や湿式成膜法が挙げられる。溶融成膜法とは、膜材料と可塑剤を加熱することで均一混合させた後、冷却することにより相分離を発生させ、得られた膜フィルムから可塑剤を抽出することで膜を得る方法である。また、湿式成膜法とは膜材料を良溶媒に溶解した膜原液と、膜原液中の良溶媒とは混和可能だが膜材料とは相溶しない他の溶媒からなる凝固液とを接触させることで、接触表面から濃度誘起による相分離を発生させて、膜を得る方法である。
【０１２２】
本発明に係わる限外濾過膜の製造する方法については、目的の分画性能を有する限外濾過膜を製造することができれば何ら限定しない。一例として、スルホン系高分子膜の湿式成膜法について説明する。
スルホン系高分子膜を製造する方法として、例えば湿式成膜法が挙げられる。湿式成膜法とは膜材料を良溶媒に溶解した膜原液と、膜原液中の良溶媒とは混和可能だが膜材料とは相溶しない他の溶媒からなる凝固液とを接触させることで、接触表面から濃度誘起による相分離を発生させて、膜を得る方法である。
【０１２３】
本発明に係わる湿式成膜法に用いられる良溶媒とは２０℃の１００ｇ純水に１０ｇ以上溶解可能であり、かつ膜材料のスルホン系高分子を５重量％以上溶解するものが好ましく、更に好ましくは水に混和可能なものであれば何ら限定しないが、具体的にはＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらは２種以上組み合わせて使用できる。
【０１２４】
本発明に係わる限外濾過膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液は、目的の構造および性能を有するスルホン系高分子膜を製造できれば何ら限定はしないが、例えば、膜原液全体を１００重量％とした場合、スルホン系高分子の濃度範囲としては下限として１重量％以上、好ましくは２重量％以上、特に好ましくは３重量％以上である。また上限としては４５重量％以下、好ましくは３５重量％以下、特に好ましくは２５重量％以下で均一に溶解した溶液が好適に使用される。親水性高分子は、下限として０．１重量％以上、好ましくは０．５重量％以上、上限として２０重量％以下、好ましくは１０重量％以下で、均一に溶解した溶液が好適に使用される。また、膜原液の温度は、下限として０℃以上、好ましくは１０℃以上、特に好ましくは２５℃以上、上限として膜原液中の良溶媒沸点以下が好適に使用される。この温度条件下であれば、膜原液として好ましい膜への加工を行うのに好適な粘度を得ることができる。
【０１２５】
本発明に係わるスルホン系高分子膜を得る湿式成膜法に用いられる凝固液としては、膜原液と接触したとき濃度誘起相分離を引き起こし、接触面から膜を形成することができる物質であれば何ら限定しないが、例えば、純水、モノアルコール系溶媒、ポリオール系溶媒又はこれら２種以上の混合液などが好適に使用される。モノアルコール系溶媒の例としては、メタノール、エタノール、プロパノールなどが挙げられる。また、ポリオール系溶媒の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，４−ブタンジオールなどが挙げられる。凝固液中にポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールブロック共重合体、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリヒドロキシアクリレート、ポリヒドロキシメタクリレート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリシトラコン酸、ポリ−ｐ−スチレンスルホン酸、ポリ−ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、カルボキシメチルセルロース、澱粉、コーンスターチ、ポリキトサン、ポリキチンなどの水溶性高分子を添加することも可能である。添加する水溶性高分子の分子量や添加量にも依存するが、これらを添加することにより濾過性能を向上させることが可能である。
【０１２６】
また、凝固液中に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、γ―ブチロラクトンなどの良溶媒
を含有させることも可能である。特に、良溶媒を非溶媒に含有させた凝固液を使用する場
合、その組成は、膜原液の組成、膜原液と凝固液との接触温度などで異なるが、概ね、凝
固液全体を１００重量％とした場合、良溶媒の重量％として９０重量％以下が好ましい
。この範囲であれば、膜を形成するのに必要十分な濃度誘起相分離を十分に達成できる。
【０１２７】
本発明に係わる湿式成膜法における成膜温度とは、膜原液と凝固液を接触させ、濃度誘
起相分離を生じさせる時の温度であれば何ら限定しないが、成膜温度の下限としては０℃
以上、好ましくは１０℃以上、特に好ましくは２５℃以上である。上限としては膜原液も
しくは凝固液の各沸点以下、好ましくは各沸点から５℃以上低い温度、特に好ましくは沸
点から１０℃以上低い温度である。中空糸膜であれば二重紡口の温度により決まる。なお
、平膜においては凝固液温度で決まる。
【０１２８】
本発明に係わるスルホン系高分子膜を得る湿式成膜法に用いられる膜原液、凝固液、特に中空糸膜製造時に糸の内部を通す凝固液（以後、内部凝固液）は均一溶解後に、溶存気体を除去することが望ましい。溶存気体を除去することで、溶存気体の発泡による膜の欠陥を著しく改善することができる。また、溶存気体のなかでも特に酸素を除くことで、高い温度下での膜加工による材料への酸化反応が減少する。膜原液および凝固液、内部凝固液に気体が溶存していない場合は、この工程を省略しても良い。
【０１２９】
本発明に係わる湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、二重紡口から出た膜原液と内部
凝固液による凝固をより促進するため、紡口直下に槽（以後、凝固槽）を設け、凝固槽中
に満たされた凝固液（以後、外部凝固液）と接触させることができる。
本発明の湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合、中空糸膜の断面構造を均一構造のみな
らず、様々な不均一構造まで、自由に構造制御するために紡口から外部凝固液面までの距
離（以後、空走距離）および紡糸口から外部凝固液面までの空間の温度と湿度を調整する
ことができる。空間の温度と湿度を調整できれば何ら限定しないが、例えば、空走距離の
下限としては０．００１ｍ、好ましくは０．００５ｍ、特に好ましくは０．０１ｍ以上、
上限として２．０ｍ、好ましくは１．５ｍ、特に好ましくは１．２ｍ以下である。また紡
糸口から外部凝固液面までの空間における温度は、下限として１０℃以上、好ましくは２０℃以上、特に好ましくは２５℃以上である。湿度は温度との兼ね合いで変化するが、下限として０％、好ましくは１０％、特に好ましくは３０％以上であり、上限としては１００％以下である。
【０１３０】
本発明に係わる湿式成膜法で中空糸膜を製造する場合の巻取り速度は、製造条件である各種因子、紡口の形状、紡糸原液の組成、内部凝固液および外部凝固液の組成、原液および各凝固液の温度等で変化し得るが、概ね３００ｍ／時間から９，０００ｍ／時間の速度が選択される。
本発明に係わる湿式成膜法においては、凝固液による凝固後、膜の強度を強めるため脱
溶媒槽に浸漬して脱溶媒を促進することができる。脱溶媒液には、凝固液による濃度誘起
相分離後、残存している溶媒を除去できる溶媒であり、膜を溶解しないものであればいず
れの溶媒でも用いることが可能である。一般には、水、エタノール等を用いることが多い
。
【０１３１】
湿式成膜法により得られた未乾燥の本発明の限外濾過膜は、乾燥中の膜破断が生じない
温度であれば何ら限定はしないが、例えば、２０℃以上からスルホン系高分子の溶融温度
以下の温度範囲内で乾燥を行う。好ましい乾燥温度としては３０℃以上、１５０℃以下、
更に好ましくは５０℃以上、１４０℃以下、である。乾燥に要する時間は、乾燥温度との
関係で決まるが、概ね０．０１時間以上から４８時間までが選択される。
【０１３２】
本発明に係わる透過率は、濾過前の標的生体成分と不純物生体成分混合溶液に含まれる標的生体成分量または不純物生体成分量と、限外濾過膜を透過して濾液に出てきた標的生体成分量、または、不純物生体成分量から算出する。
標的生体成分を医薬品や健康食品、化粧品として使用する場合、副作用などの問題から、不純物生体成分をできるだけ除去した方が良い。従って、本発明に係わる透過率は８０％以上が良く、好ましくは８５％以上、より好ましくは９０％以上が良い。また、標的生体成分の透過率と不純物生体成分の透過率比は０．２０％以上が良く、好ましくは０．１５％以上、より好ましくは０．１％以上が良い。透過率比が低い程、一方の生体成分の透過率が低く、他方の透過率が高いことを示し、分画性能が高いことを示している。
【０１３３】
本発明に係わる透過率を測定する方法としては、高速液体クロマトグラフフィー法、核
磁気共鳴法、質量分析法、赤外分光法などの結果より算出する方法が挙げられるが、算出
することができれば、これらに限定するものではない。
【実施例】
【０１３４】
本発明を次に実施例および比較例によって説明するが、これらに限定されるものではな
い。
【０１３５】
［製造例］
＜中空糸膜（ＰＳｆ−１）の製造方法＞
１６５０ｇのＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（和光純薬工業（株）製、以下、ＤＭＡｃと略す）に２８０ｇのポリスルホン（Ｐ１７００、ＵＣＣ社製、以下ＰＳｆと略す）および１１０ｇのポリビニルピロリドン（Ｋ−９０、ＢＡＳＦ社製、以下ＰＶＰと略す）を加え、膜原液用の５，０００×１０−6ｍ３反応器に注ぎ込んだ。反応器の攪拌をしながら減圧と窒素置換を５回繰り返した。その後、６０℃に反応器内液温度をあげ、均一なＰＳｆのＤＭＡｃ溶液を得た。均一に溶解したことを確認し、この段階で攪拌を停止し、減圧にして脱泡を行った。その後、大気圧と同じ圧力に戻し、６０℃に保持された紡糸用の膜原液を得た。
純水４８０ｇにＤＭＡｃ５２０ｇを混合し、内部凝固液用の３，０００×１０−6ｍ３反応器に加えた。減圧と窒素置換を５回繰り返し、内部凝固液を得た。
６０℃に保持された２重紡口（内直径１００μｍ、スリットの幅５０μｍ、外直径３００μｍ）に内部凝固液をおよび膜原液を通液させた。それぞれの流速は紡糸時の巻取り速
度に応じて適宜調整した。
得られた中空糸膜は空走距離０．６ｍで、６０℃に保持された凝固槽中の外部凝固液（
純水）中に導かれ、凝固を完了させたあと、巻取り装置で巻き取った。巻取り速度として
は２，４００ｍ／時間から４，８００ｍ／時間で巻き取ることができた。
その後、得られた中空糸膜は６０℃の純水を用いて浸漬・洗浄を繰り返し、その後７０
℃の熱風乾燥機で６時間乾燥した。この製造方法により、分画分子量３６０ｋＤａ、内径
１７９μｍ、膜厚３９μｍのスルホン系高分子膜を製造することができた。
中空糸膜の内面緻密層の電子顕微鏡写真を図４に示す。緻密層を形成しているポリマー粒子の直径は約３０ｎｍ程度である。
【０１３６】
＜中空糸膜（ＰＳｆ−２、ＰＳｆ−３）の製造方法＞
内部凝固液の組成（純水／ＤＭＡｃ）および膜原液中のポリスルホン濃度を変化させる
以外、（ＰＳｆ−１）の製造方法と同等の条件で各中空糸膜（ＰＳｆ−２、ＰＳｆ−３）を作製した。その結果、表２に示す。
【０１３７】
［ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞蛋白質）濃度の測定方法］
ヤギ抗（宿主細胞タンパク質）抗体を用いる酵素結合免疫吸着検定法（ＥＬＩＳＡ）によってＣＨＯＰの濃度を測定した。精製したヤギ抗−ＣＨＯＰ抗体全体をマイクロタイタープレートのウェルに固定化した。ＣＨＯＰを含む生体成分溶液の希釈物を、ウェルにインキュベートし、その後、ペルオキシダーゼと結合体化した抗−ＣＨＯＰ全体とインキュベートした。次に、西洋ワサビペルオキシダーゼを、ｏ−フェニレンジアミンを用いて、４９２ｎｍの吸光度を読むことによって定量した。サンドイッチＥＬＩＳＡの原理に基づいて、ペルオキシダーゼの濃度は、ＣＨＯＰの濃度に対応した。ＥＬＩＳＡの測定範囲は５ｎｇ／ｍＬ〜３２０ｎｇ／ｍＬであった。生体成分溶液の濃度によっては希釈して測定を行った。
【０１３８】
［エンドトキシン濃度の測定方法］
エンドトキシンは吸着や失活が起こりやすいためサンプル採取後速やかにエンドトキシン濃度を測定した。透析液用リムリス試薬（和光純薬工業（株）製 透析用リムリス試薬０．２ｍＬ用）にサンプルを２００μＬ入れ、３秒後ボルテックスした。トキシノメーター（和光純薬工業（株）製 ＥＴ−３０１）でリムリス試薬のゲル化時間を測定した。このときの設定温度は３７℃、測定時間は２００ｍｉｎとする。同様な操作でエンドトキシン標準品（和研薬Ｅ．ｃｏｌｉＵＫＴ−Ｂ由来）を測定し、検量線とした。
【０１３９】
［ＤＮＡ濃度の測定方法］
ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ Ｔｏｔａｌ ＤＮＡアッセイ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ、Ｃｏｒｐ．，Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ，ＣＡ）に従って、ＤＮＡ濃度を評価した。
【０１４０】
［電子顕微鏡測定方法］
サンプルを適当な大きさに切り取り、導電性テープを用いて試料台に固定し、（株）真空デバイス製のホーロカソードＣＶＤオスミウムコーター（形式ＨＰＣ−１Ｓ）を用いてオスミウムコーティングを施し、検鏡用試料とした。（株）日立製作所製の高分解能走査電子顕微鏡（Ｓ−４７００）を用い、加速電圧１ｋＶ、作動距離５×１０Ｅ−３ｍおよび所定倍率で膜の断面の構造解析を行った。
【０１４１】
＜分画分子量の測定＞
各限外濾過膜を用いて、１ｗｔ％のウシアルブミン（シグマ−アルドリッチ社製、分子量６万）およびウシγ−グロブリン（インビトロジェン社製、分子量１５万）、フェリチン（シグマ−アルドリッチ製、分子量４５万）を０．０１０ＭＰａの定圧デッドエンドで濾過を行った。濾過開始から５分の間に透過した免疫グロブリン透過液中のアルブミンおよびγ−グロブリン、フェリチンの量を測定し、膜に捕捉された各蛋白質の捕捉率を算出した。各蛋白質の分子量と捕捉率との検量線を作製し、検量線から捕捉率９０％の時の分子量を求め、その値を分画分子量と定めた。
【０１４２】
＜処理量、透過量、透過率および透過率比の計算方法＞
処理量、透過量、透過率および透過率比は、濾過前後の生体成分の容量および濃度を用いて算出した。標的生体成分および不純生体成分の濃度測定には、高速液体クロマトグラフフィー測定（東ソー（株）製のカラムＧ３０００ＳＷＸＬを２本、東ソー（株）製のＳＣ８０２０システム、東ソー（株）製のＵＶ８０２０検出器）を行い、２８０ｎｍ波長における吸収ピーク面積比から求めた。
まず、膜に透過させた生体成分の処理量を下記式（１４）〜（１６）で計算した。
生体成分の処理量（ｇ）
＝標的生体成分の処理量（Ｗ１）＋不純物生体成分の処理量（Ｗ２） （１４）
Ｗ１（ｇ）＝Ｖａ×Ａ１ａ／Ａ１ｓ×Ｋａ （１５）
Ｗ２（ｇ）＝Ｖａ×Ａ２ａ／Ａ２ｓ×Ｋａ （１６）
Ｖａ：濾過前の生体成分溶液の容量（Ｌ）
Ａ１ｓ：１ｇ／Ｌの標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ｓ：１ｇ／Ｌの不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ１ａ：濾過前の標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ａ：濾過前の不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ｋａ：濾過前の生体成分溶液の希釈倍数
次に、標的生体成分の透過量（Ｐ１）と不純物生体成分の透過量（Ｐ２）を下記式（１７）および（１８）で計算した。
Ｐ１（ｇ）＝Ｖｆ×Ａ１ｆ／Ａ１ｓ×Ｋｆ （１７）
Ｐ２（ｇ）＝Ｖｆ×Ａ２ｆ／Ａ２ｓ×Ｋｆ （１８）
Ｖｆ：透過液の容量（Ｌ）
Ａ１ｓ：１ｇ／Ｌの標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ｓ：１ｇ／Ｌの不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ１ｆ：透過液中の標的生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ａ２ｆ：透過液中の不純物生体成分のＨＰＬＣピーク面積（ｍＶ・秒）
Ｋｆ：透過液の希釈倍数
さらに、標的生体成分の透過率および不純物生体成分の透過率を下記式（１９）および（２０）で計算した。
標的生体成分の透過率（％）＝Ｐ１／Ｗ１×１００ （１９）
不純物生体成分の透過率（％）＝Ｐ２／Ｗ２×１００ （２０）
その結果、透過率比（分画性能）を下記式（２１）および（２２）で計算した。標的生体成分の分子量が不純物生体成分の分子量より小さい場合は（２１）を用い、一方、標的生体成分の分子量が不純物生体成分の分子量より大きい場合は（２２）を用いて透過率比を算出した。
透過率比＝不純物生体成分の透過率／標的生体成分の透過率 （２１）
透過率比＝標的生体成分の透過率／不純物生体成分の透過率 （２２）
透過率比が低い程、標的生体成分と不純物生体成分の分画性能が高いことを示している。
【０１４３】
＜抗ＳＣＦ抗体の製造例＞
（１）免疫原の作製
ＳＣＦを高発現するＨｅＬａ細胞のｃＤＮＡライブラリーから単離したＳＣＦのｃＤＮＡを動物細胞発現用ベクターｐＢＣＭＧＳ−ｎｅｏに組み込んだ後、これをマウス繊維芽細胞株Ｂａｌｂ／３Ｔ３細胞に形質導入し、得られたトランスフェクタントを免疫原とした。
（２）ハイブリドーマの作製
（ａ）免疫
８週令のＢａｌｂ／ｃマウス（雌）に上記トランスフェクタントを２週間間隔で腹腔内投与した。免疫の効果は、マウスの尾静脈から採取した末梢血の血清と免疫原との反応性により評価した。効果を確認した後、最終免疫、細胞融合を行った。
（ｂ）細胞融合
最終免疫から４日後、免疫されたマウスの脾細胞とマウス骨髄腫由来細胞株ＳＰ−２を常法に従って細胞融合させた。
（ｃ）抗ＳＣＦ抗体産生ハイブリドーマのスクリーニング
抗ＳＣＦ抗体産生ハイブリドーマのスクリーニング法として、トランスフェクタントおよびその親株細胞（Ｂａｌｂ／３Ｔ３）を抗原とした間接抗体法を用いた。トランスフェクタントに結合し、親株細胞（Ｂａｌｂ／３Ｔ３）には結合しない抗体を産生するハイブリドーマを選択し、クローニングした。
（ｄ）抗体の精製
ＳＣＦ発現クローンの培養上清を限外濾過濃縮した後、結合用緩衝液（ＢｉｏＲａｄ Ｐｒｏｔｅｉｎ ＭＡＰＳ ｂｕｆｆｅｒ）と等量混合した。Ｐｒｏｔｅｉｎ Ａ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＣＬ−４Ｂ（ファルマシア社製）を結合用緩衝液で平衡化し、上記混合液をカラムに流して抗体を結合させた後、結合用緩衝液でカラムを洗浄した。０．２Ｍ Ｇｌｙｃｉｎｅ−ＨＣｌ ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ３．０）をカラムに流して溶出を行い精製前抗ＳＣＦ抗体を得た。次に、ＤＥＡＥ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＦＦ（ＧＥヘルスケア社製）、Ｐｈｅｎｙｌ−Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ＨＰ（ＧＥヘルスケア社製）、Ｓｐｅｐｈａｄｅｘ−Ｇ７５（ＧＥヘルスケア社製）の順で精製を行い、精製後抗ＳＣＦ抗体を単離した。
精製前抗ＳＣＦ抗体および精製後抗ＳＣＦ抗体に含まれる標的生体成分と不純物生体成分を先に述べた方法で分析した。その結果を表１に示す。
【０１４４】
［実施例１］
中空糸膜（ＰＳｆ−１）の中空部分の断面積合計が０．０１ｍ２となるように本数を取
り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、リシン塩酸塩５０ｇ／Ｌを含む１０ｇ／Ｌの献血グロベニン-I-ニチヤク（日本製薬（株）製）を５００ｍＬ使用した。生体成分混合溶液中の免疫グロブリン１量体（分子量：１５０ｋＤａ）と２量体（分子量：３００ｋＤａ）、多量体の濃度をＧＰＣで測定したところ、それぞれ９．１ｇ／Ｌと０．８ｇ／Ｌ、０．１ｇ／Ｌが含有していた。
上記で作製したモジュールと生体成分混合溶液を図１に示すようなクロスフロー濾過装
置に接続する。中空糸膜中での線速が１０ｃｍ／秒、中空糸膜入り側圧力と出側圧力の平均が０．０２７ＭＰａ(転移点の圧力は０．００５ＭＰａ）となるよう送液ポンプを回転させ、調製バルブ１で調整した。クロスフロー濾過が進むと生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加してコントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、生体成分混合溶液および透過液中の免疫グロブリン１量体と２量体の濃度をＧＰＣで測定した。その結果（表２）、免疫グロブリン１量体（蛋白Ａ）の透過量が１６７ｇ／ｍ2、免疫グロブリン２量体（蛋白Ｂ）透過量が２．０ｇ／ｍ2であった。さらに、免疫グロブリン１量体と２量体の透過率と透過率比（分画性能）を算出した結果、１量体透過率および２量体透過率が、それぞれ、９０．２％および１２．３％であり、透過率比は０．１４であった。
【０１４５】
［実施例２］
中空糸膜（ＰＳｆ−２）の中空部分の断面積合計が０．０１ｍ２となるように本数を取
り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、１０ｇ／Ｌのウシアルブミン（ＳＩＧＭＡ社製）を５００ｍＬ使用した。生体成分混合溶液中のウシアルブミン１量体（分子量：６９ｋＤａ）と２量体（分子量：１２８ｋＤａ）、多量体の濃度をＧＰＣで測定したところ、それぞれ９．５ｇ／Ｌと０．４ｇ／Ｌ、０．１ｇ／Ｌが含有していた。
上記で作製したモジュールと生体成分混合溶液を図１に示すようなクロスフロー濾過装
置に接続する。クロスフロー濾過が進むと生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過
中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加して
コントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、生体成分混合溶液お
よび透過液中のウシアルブミン１量体と２量体の濃度をＧＰＣで測定した。その結果（表
２）、ウシアルブミン１量体（蛋白Ａ）の透過量が７９ｇ／ｍ2、ウシアルブミン２量体
（蛋白Ｂ）透過量が０．５ｇ／ｍ2であった。さらに、ウシアルブミン１量体と２量体の透過率と透過率比（分画性能）を算出した結果、１量体透過率および２量体透過率が、そ
れぞれ、８３．９％および１３．６％であり、透過率比は０．１６であった。
【０１４６】
［比較例１］
中空糸膜（ＰＳｆ−１）を中空糸膜（ＰＳｆ−３）に変更した以外、実施例１と同様の方法で生体成分混合溶液を分離した。その結果（表２）、免疫グロブリン１量体（蛋白Ａ）の透過量が３３５ｇ／ｍ2、免疫グロブリン２量体（蛋白Ｂ）透過量が２８．６ｇ／ｍ2であった。さらに、免疫グロブリン１量体と２量体の透過率と透過率比（分画性能）を算出した結果、１量体透過率および２量体透過率が、それぞれ、９６．５％および９３．８％であり、透過率比は０．９７であった。
以上、［実施例１］、［実施例２］、［比較例１］を表２に記した。
【０１４７】
［実施例３］２段濾過
中空糸膜（ＰＳｆ−１およびＰＳｆ−２）の中空部分の断面積合計が０．０１ｍ２とな
るように本数を取り出し、糸束を作製した。
生体成分混合溶液として、リシン塩酸塩５０ｇ／Ｌを含む０．７ｇ／Ｌのウシアルブミン（ＳＩＧＭＡ社製）、９．３ｇ／Ｌの献血グロベニン-I-ニチヤク（免疫グロブリン１量体：８．６ｇ／Ｌ、免疫グロブリン２量体：０．７ｇ／Ｌ、）を５００ｍＬ使用した。
上記で作製した中空糸膜（ＰＳｆ−1）モジュールと生体成分混合溶液を図１に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。クロスフロー濾過が進むと保持液側の生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加してコントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、免疫グロブリンの１量体、免疫グロブリン２量体、ウシアルブミンの透過量を測定した。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は９０．２％、免疫グロブリン２量体の透過率は１２．３％、ウシアルブミンの透過率９９．０％の結果が得られた。また、濾液側の生体成分混合溶液は希釈されその濃度は１ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
次に、その生体成分混合溶液と上記で作製した中空糸膜（ＰＳｆ−２）モジュールを図３に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。クロスフロー濾過が進むと保持液側の生体成分混合溶液の濃度が高くなるので、濾過中の吸光度が、濾過前の生体成分混合溶液の吸光度になるようにＰＢＳ水溶液を添加してコントロールする。２５℃で５時間、クロスフロー濾過を行った後、免疫グロブリンの１量体、免疫グロブリン２量体、ウシアルブミンの透過量を測定した。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は４．８％、免疫グロブリン２量体の透過率は＜１％、ウシアルブミンの透過率は９６．０％の結果が得られた。また、保持液側の生体成分混合溶液は濃縮されその濃度は１０ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
以上の結果より、２段階濾過を行うことによって、免疫グロブリンの２量体とウシアルブミンを除去し免疫グロブリン１量体を精製することができることが分かった。
【０１４８】
［実施例４］２段濾過
精製前抗ＳＣＦ抗体を用いる以外は実施例３と同じ濾過条件で抗ＳＣＦ抗体１量体と２量体の凝集体、ＣＨＯＰの中空糸膜（ＰＳｆ−１）を用いた１段目のクロスフロー濾過を行った。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は９０．２％、免疫グロブリン２量体の透過率は１２．３％、ＣＨＯＰの濾液濃度は１０Ｅ２ｎｇ／ｍｌの結果が得られた。また、濾液側の生体成分混合溶液は希釈されその濃度は１ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
続いて実施例３と同様な方法によって中空糸膜（ＰＳｆ−２）を用いた２段目のクロスフロー濾過を行った。その結果、免疫グロブリン１量体の透過率は４．８％、免疫グロブリン２量体の透過率は＜１％、ＣＨＯＰ、ＤＮＡ、および、エンドトキシンの保持液濃度は各々１０ｎｇ／ｍｌ以下、１ｐｇ／ｍｌ未満、１ＥＵ／ｍｌ未満の結果が得られた。また、保持液側の生体成分混合溶液は濃縮されその濃度は１０ｇ／Ｌであった。それらを表３に記す。
以上の結果より、２段階濾過を行うことによって、免疫グロブリンの２量体とＣＨＯＰＤＮＡ、エンドトキシンを除去し免疫グロブリン１量体を精製することができることが分かった。
【０１４９】
［実施例５］
中空糸膜（ＰＳｆ−１）の中空部分の断面積合計が０．００５ｍ２となるように本数を取り出し、ヒト免疫グロブリン１量体／２量体分画性能評価用の糸束を作製した。その糸束を図１に示すようなクロスフロー濾過装置に接続する。
次に、５０ｇ／Ｌのリシン塩酸塩を含む０．０１ｇ／Ｌのヒト免疫グロブリン溶液を装置にセットし、中空糸膜中での線束が１０ｃｍ／秒、中空糸膜入り側圧力と出側圧力の平均が０．０１０ＭＰａとなるよう送液ポンプ１（２）を回転させ、調整バルブ（７）で調整した。濾過中、ヒト免疫グロブリン濃度が常に一定になるように希釈溶液用タンク（１）内の５０ｇ／Ｌのリシン塩酸塩を含むＰＢＳ水溶液を生体成分溶液用タンク（４）内に添加する。１０分間、濾過を行うことで濾過膜表面にケーク層を形成させ後、０．２５％のヒト免疫グロブリン溶液に置き換え、１分間の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比（免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率）を測定した。
上記の方法と同様に、０．１ｇ／Ｌおよび１ｇ／Ｌ、１０ｇ／Ｌのヒト免疫グロブリン溶液とブランクとして希釈液を用い、同様の方法で濾過を行った後、０．２５％のヒト免疫グロブリン溶液に置き換え、５分間の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比（免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率）を測定した。
その結果、０ｇ／Ｌおよび０．０１ｇ／Ｌ、０．１ｇ／Ｌでケーク層を形成させた場合の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比は、それぞれ０．６３および０．６７、０．５９であった。この事から、１ｇ／Ｌ以下の濃度では、短時間で免疫グロブリン１量体と２量体を分離できるケーク層が形成されていないことが分かった。一方、１ｇ／Ｌおよび１０ｇ／Ｌでケーク層を形成させた場合の免疫グロブリン２量体透過率／１量体透過率比は、それぞれ０．２０および０．１４であり、短時間で免疫グロブリン１量体と２量体を分離できるケーク層が形成されていることが分かった。
以上の結果より、短時間で免疫グロブリン１量体と２量体を分離できる、すなわち、免疫グロブリン２量体の透過率と疫グロブリン１量体の透過率の比が０．２以下の分離能を発現するためのケーク層を形成させるためには、１ｇ／Ｌ以上の濃度が必要であることが分かった。
【０１５０】
【表１】
【０１５１】
【表２】
【０１５２】
【表３】
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明に係る分離方法は、核酸、糖、タンパク質、ワクチン、血液分画製剤などのバイ
オ医薬の分離・精製分野で好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明のクロスフロー濾過装置を例示する図である。
【図２】本発明のクロスフロー濾過装置を例示する図である。
【図３】本発明の濃縮・分離工程を例示する図である。
【図４】本発明の中空糸膜の内面緻密層の電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０１５５】
１ 希釈溶液用タンク
２ 送液ポンプ１
３ 送液ポンプ２
４ 生体成分溶液用タンク
５ 圧力計１
６ 圧力計２
７ 調整バルブ１
８ 限外濾過膜モジュール
９ 透過液用タンク
１０ 流量計
１１ 濃度コントローラー１
１２ 圧力・流量コントローラー１
１３ ＵＶフローセル
１４ 濃度コントローラー２
１５ 送液ポンプ３
１６ 圧力計３
１７ 圧力計４
１８ 圧力・流量コントローラー２
１９ 調整バルブ２
２０ 吸光度計
２１ 生体成分回収液タンク
２２ 流量計２
２３ 切換バルブ
２４ 濃縮・分離用限外濾過膜モジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離することを特徴とする分離方法。
【請求項２】
標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、
分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が０．１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することを特徴とする分離方法。
【請求項３】
該生体成分濃度が、５〜１００ｇ／Ｌであることを特徴とする請求項１または２に記載の分離方法。
【請求項４】
該生体成分濃度を、実質一定に維持しながらクロスフロー濾過することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分離方法。
【請求項５】
該生体成分が、ポリペプチド、糖、ＲＮＡ、及び、ＤＮＡのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の分離方法。
【請求項６】
該ポリペプチドが、抗体、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ワクチンのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項５に記載の分離方法。
【請求項７】
該抗体が、免疫グロブリンであることを特徴とする請求項６に記載の分離方法。
【請求項８】
該免疫グロブリンが、モノクローナル抗体であることを特徴とする請求項７に記載の分離方法。
【請求項９】
該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、免疫グロブリンとプロテインＡからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１０】
該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１１】
該低分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１２】
該限外濾過膜が、ビニルアルコール系高分子膜、またはスルホン系高分子膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の分離方法が、該溶液のアフィニティクロマトグラフィー精製工程の後に用いられることを特徴とする分離方法。
【請求項１４】
該限外濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１５】
濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブ
レン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持することを特徴と
する請求項１〜１４のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１６】
下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置を用いて行う請求項１〜１５のいずれかに記載の分離方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれかに記載の分離方法に使用するモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【請求項１８】
限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む、請求項２〜１５のいずれかに記載の分離方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分溶液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【請求項１９】
請求項２〜１５のいずれかに記載の分離方法を行うための、限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【請求項１】
標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離することを特徴とする分離方法。
【請求項２】
標的生体成分の分子量が１０〜１，０００ｋＤａであって、分画分子量が標的生体成分の１．５倍以上４．５倍未満である限外濾過膜を用いて、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体とを併せた生体成分濃度が１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、標的生体成分と少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分を分離する工程と、
分画分子量が標的生体成分の０．３倍以上１．５倍未満である濃縮・分離用限外濾過膜を用いて、少なくとも標的生体成分と低分子量不純物生体成分を含む生体成分溶液であって、生体成分濃度が０．１〜１５０ｇ／Ｌである溶液を、クロスフロー濾過することにより、低分子量不純物生体成分を透過させ標的生体成分を濃縮・分離する工程を有することを特徴とする分離方法。
【請求項３】
該生体成分濃度が、５〜１００ｇ／Ｌであることを特徴とする請求項１または２に記載の分離方法。
【請求項４】
該生体成分濃度を、実質一定に維持しながらクロスフロー濾過することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分離方法。
【請求項５】
該生体成分が、ポリペプチド、糖、ＲＮＡ、及び、ＤＮＡのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の分離方法。
【請求項６】
該ポリペプチドが、抗体、低分子化抗体、アルブミン、血液凝固因子、インターロイキン、インターフェロン、細胞吸着因子、細胞成長因子、酵素、リボ蛋白、ワクチンのいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項５に記載の分離方法。
【請求項７】
該抗体が、免疫グロブリンであることを特徴とする請求項６に記載の分離方法。
【請求項８】
該免疫グロブリンが、モノクローナル抗体であることを特徴とする請求項７に記載の分離方法。
【請求項９】
該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、免疫グロブリンとプロテインＡからなる複合凝集体等の標的生体成分と溶出したアフィニティーリガンドからなる複合凝集体を含むことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１０】
該少なくとも標的生体成分の２量体を含む高分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１１】
該低分子量不純物生体成分が、標的生体成分の出発原料由来の不純物であるエンドトキシン、ＤＮＡ、ＣＨＯＰ（チャイニーズハムスター卵巣細胞タンパク）のいずれか少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項２〜１０のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１２】
該限外濾過膜が、ビニルアルコール系高分子膜、またはスルホン系高分子膜であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の分離方法が、該溶液のアフィニティクロマトグラフィー精製工程の後に用いられることを特徴とする分離方法。
【請求項１４】
該限外濾過膜が、中空糸膜であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１５】
濾過流速を転移点での流速を越えるレベルに維持し、さらに、濾過のトランスメンブ
レン圧を流速の転移点でのトランスメンブレン圧を越えるレベルに維持することを特徴と
する請求項１〜１４のいずれかに記載の分離方法。
【請求項１６】
下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置を用いて行う請求項１〜１５のいずれかに記載の分離方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【請求項１７】
請求項１〜１５のいずれかに記載の分離方法に使用するモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上の手段を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【請求項１８】
限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む、請求項２〜１５のいずれかに記載の分離方法。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分溶液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【請求項１９】
請求項２〜１５のいずれかに記載の分離方法を行うための、限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（イ）〜（ニ）からなる手段の１つ以上と、濃縮・分離用限外濾過膜を用いたモジュールおよび下記（ホ）〜（チ）からなる手段の１つ以上を含む装置。
（イ）生体成分溶液の濃度をモニタリングできる手段
（ロ）生体成分溶液の濃度をコントロールできる手段
（ハ）生体成分溶液の線速をコントロールできる手段
（ニ）限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
（ホ）濃縮前の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（へ）濃縮後の生体成分透過液の濃度をモニタリングできる手段
（ト）生体成分透過液の送液速度をコントロールできる手段
（チ）濃縮・分離用限外濾過膜の濾過圧力をコントロールできる手段
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−５１９２７（Ｐ２０１０−５１９２７Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２５７３（Ｐ２００８−２２２５７３）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００００３３）旭化成株式会社 (901)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００００３３）旭化成株式会社 (901)
【Ｆターム（参考）】
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