(57)【要約】  腹水などの希薄なタンパク質溶液を濃縮し、濃厚なタンパク質溶液を得る方法において、目詰まりによる濃縮効率低下をきたさず、追加濃縮工程などの処理時間の追加なしで高いタンパク質濃度の濃厚タンパク質溶液を得ることができる、高濃度タンパク質溶液の製造方法を提供することを目的とする。  本発明は、低濃度タンパク質溶液を貯留した貯留容器から回路を通じて低濃度タンパク質溶液を、限外濾過性能が８５ｍＬ〜１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであり親水性高分子が付与されたポリスルホン系中空糸膜型の腹水濃縮用フィルタに通液させ、フィルタの濾過側出口から濾液を送出させるとともに、フィルタの出口から高濃度タンパク質溶液を送出させる第１の工程と、フィルタの出口から送出された高濃度タンパク質溶液を回収容器に回収する第２の工程と、を含み、第１の工程が、低濃度タンパク質溶液を第１の流速で腹水濃縮用フィルタに通液させる第１のステップと、低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第１の流速より速い第２の流速で低濃度タンパク質溶液を腹水濃縮用フィルタに通液させる第２のステップと、を含む、高濃度タンパク質溶液の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低濃度タンパク質溶液を貯留した貯留容器から回路を通じて前記低濃度タンパク質溶液を、限外濾過性能が８５ｍＬ〜１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであり親水性高分子が付与されたポリスルホン系中空糸膜型の腹水濃縮用フィルタに通液させ、前記フィルタの濾過側出口から濾液を送出させるとともに、前記フィルタの出口から高濃度タンパク質溶液を送出させる第１の工程と、
前記フィルタの出口から送出された前記高濃度タンパク質溶液を回収容器に回収する第２の工程と、
を含み、
前記第１の工程が、
前記低濃度タンパク質溶液を第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第１のステップと、
前記低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第１の流速より速い第２の流速で前記低濃度タンパク質溶液を前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第２のステップと、
を含む、高濃度タンパク質溶液の製造方法。
【請求項２】
前記フィルタの膜面積をＡ、前記第１のステップで処理される前記低濃度タンパク溶液の重量をＶ１、前記低濃度タンパク溶液のタンパク濃度をＣ、前記第１のステップの流速をＱｂ１、前記第１のステップの濾過流速をＱｆ１、前記フィルタの限外濾過性能をＦとした場合に、下記（１）を満たすタイミングで前記第２のステップへと切り替える、請求項１記載の方法。
１０３．７≦−３７ｌｏｇ（Ａ／Ｖ１）＋ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｖ１）＋５７ｌｏｇ（Ｆ）−ｌｏｇ（１／Ｃ）−ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｑｆ１）≦１１２．６  （１）
【請求項３】
前記第１の流速から第２の流速への切り替えが、前記低濃度タンパク質溶液の全量の少なくとも１／４以上が送液された時点で行われる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の流速は７０ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、かつ第２の流速は１２０ｍＬ／ｍｉｎ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の流速は５０ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、かつ第２の流速は７０ｍＬ／ｍｉｎ以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の流速と第２の流速の合算値は１００ｍＬ／ｍｉｎ以上であり、かつ前記第１の流速と第２の流速との流速差は少なくとも２０ｍＬ／ｍｉｎ以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の工程において、前記低濃度タンパク質溶液のタンパク質濃度は５ｇ／ｄＬ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の工程において、前記低濃度タンパク質溶液のタンパク質濃度は３ｇ／ｄＬ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの濾過側出口から送出した高濃度タンパク質溶液中のタンパク質のふるい係数が所定値以下であるときに、前記第２のステップを開始する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの濾過側出口から送出した高濃度タンパク質溶液中のタンパク質のふるい係数が少なくとも０．０３以下であるときに、前記第２のステップを開始する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの濾過側出口から送出された濾液中のタンパク質濃度が１００ｍｇ／ｄＬ以下である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの出口から送出される高濃度タンパク質溶液のタンパク質濃度が７ｇ／ｄＬ以上である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記回路は、腹水濾過用フィルタを含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の工程において、第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに送液させる第１のステップと、前記腹水濃縮用フィルタの入口と出口の溶液中のタンパク質濃度をモニタリングし、前記タンパク質のふるい係数が少なくとも０．０３以下に低下した時点で第２のステップを行うように制御する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の工程において、第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに送液させる第１のステップと、前記低濃度タンパク質溶液の重量をモニタリングし、前記低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第２のステップを行うように制御する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
低濃度タンパク質溶液を貯留した貯留容器から回路を通じて前記低濃度タンパク質溶液を、限外濾過性能が８５ｍＬ〜１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであり親水性高分子が付与されたポリスルホン系中空糸膜型の腹水濃縮用フィルタに通液させ、前記フィルタの濾過側出口から濾液を送出させるとともに、前記フィルタの出口から高濃度タンパク質溶液を送出させる第１の工程を有する部と、
前記フィルタの出口から送出された前記高濃度タンパク質溶液を回収容器に回収する第２の工程を有する部と、
を含み、
前記第１の工程を有する部が、
前記低濃度タンパク質溶液を第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第１のステップを有する部と、
前記低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第１の流速より速い第２の流速で前記低濃度タンパク質溶液を前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第２のステップを有する部と、
を含み、
前記フィルタの膜面積をＡ、前記第１のステップで処理される前記低濃度タンパク溶液の重量をＶ１、前記低濃度タンパク溶液のタンパク濃度をＣ、前記第１のステップの流速をＱｂ１、前記第１のステップの濾過流速をＱｆ１、前記フィルタの限外濾過性能をＦとした場合に、下記（１）を満たすタイミングで前記第２ステップへと切り替える、高濃度タンパク質溶液の製造装置。
１０３．７≦−３７ｌｏｇ（Ａ／Ｖ１）＋ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｖ１）＋５７ｌｏｇ（Ｆ）−ｌｏｇ（１／Ｃ）−ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｑｆ１）≦１１２．６  （１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高濃度タンパク質溶液の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、肝硬変などの腹水や胸水（以下、腹水と総称する）の溜まり易い患者に対して、腹水中のタンパク質を利用して患者の血中タンパク質濃度を上昇させるため、貯留部に針を刺し体外に排出した腹水を、中空糸膜などを用いた２種のフィルタにより濾過濃縮処理し、濃厚タンパク質溶液を得、これを患者に点滴する腹水濾過濃縮再静注法が行われている（例えば、特許文献１、２参照）。２種のフィルタの１つ目は腹水中に含まれるがん細胞、血球成分などの細胞成分を除くための濾過フィルタであり、細胞成分を通過させず、水分、タンパク質などの溶質成分は通過させるような孔径を有する膜が用いられる。一方もうひとつのフィルタは希薄なタンパク質濃度である腹水から除水し、タンパク質を濃縮するための濃縮フィルタであり、タンパク質成分はほとんど通過せず、水分、電解質などは通過させる膜が用いられる。通常、利便性の観点から、濾過器で細胞成分を濾別した腹水を濃縮器で濃縮する方法が取られ、これらを連続して行う装置が用いられる。
一方で、タンパク質の漏出を抑制する手段として、血液透析濾過の分野において、装置を使用して、濾過流量をコントロールすることにより、膜のＴＭＰを制御し、最適な透析濾過を実現する方法がある。(例えば、特許文献３)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９７２４２号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５４３４６６号
【特許文献３】特開２００１−１１２８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
患者に投与するタンパク質溶液は、投与後患者の血中タンパク質濃度を増加させる目的もあるため、ある程度高い濃度であることが必要となるが、そのために高い濃縮倍率になるよう濃縮する必要がある。処理する腹水のタンパク質濃度が濃くなると、濃縮用フィルタはタンパク質により目詰まりし、濃縮効率が低下することにより、目標とする濃縮倍率に濃縮できない場合がある。このような場合、一旦濃縮不十分の状態でタンパク質溶液を回収し、追加で濃縮するといった非常に煩雑な工程を経る必要がある。その方法として、場合によっては濃縮用フィルタを新しいものと交換する必要があるため、施行者にとり、作業面で負担のかかるものである上、経済面の不利益もある。また、患者にとっては、追加で処理時間がかかるため、タンパク質溶液が投与されるまでの拘束時間が長くなったり、追加濃縮時にタンパク質を回収する際に、タンパク質をロスしてしまい、投与量が低下するという不利益がある。【０００５】
一方、腹水が貯留する患者は、大別すると肝硬変などの疾患が元で貯留する肝性腹水患者と、胃癌、卵巣癌、大腸癌などの癌が元で貯留する癌性腹水患者に分けられる。従来、本治療は主に肝性腹水患者に対して施行されることがほとんどであったが、近年、癌性腹水患者に対して本治療を実施することの治療効果が認められつつあり、癌性腹水患者に対する施行機会が増加している。しかし癌性腹水は一般的に肝性腹水よりタンパク質濃度が濃い傾向があるため、前記のような追加濃縮工程が必要な場合が頻発していた。【０００６】
また、特許文献１には、濃縮フィルタの廃液側に設けられた吸引装置により濃縮する方法において、濃縮フィルタの下流に陰圧発生装置を設置し、堆積物の堆積を抑制する方法が開示されているが、この方法においても吸引装置の途中に設けられた圧開放ラインを開放し、濃縮器にかかる吸引圧を開放させるために、施行者による対応が必要であった。【０００７】
さらに、腹水濾過濃縮の処理をする際に、腹水流入速度が低いと処理時間が長くなり、患者の拘束時間が伸びて負担が大きくなる。一方、腹水の流入速度を上げると、腹水濃縮用フィルタの濾液側に有用なタンパク質が漏れ出てしまう可能性がある。【０００８】
本発明は、上記従来法の問題点に対し、腹水などの希薄なタンパク質溶液を濃縮し、濃厚なタンパク質溶液を得る方法において、処理速度低下をきたさず、追加濃縮工程など施行者の負担なしで高いタンパク質濃度の濃厚タンパク質溶液を得ることができる、高濃度タンパク質溶液の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、上記目詰まりは濃縮フィルタの限外濾過性能が関係し、特定の限外濾過性能を有する濃縮用フィルタを用いることによって濃縮速度の低下が抑えられること、また濃縮用フィルタへの通液速度を少なくとも２段階で制御することによって、タンパク質を損失することなく短時間で高倍率にまで濃縮できることを見出し、本発明を完成するに至った。
また、通液速度は、タンパク質のふるい係数や元腹水重量が一定以下になった場合に制御するのが望ましいが、施行中に頻繁にふるい係数を算出するためにタンパク濃度を測定したり、重量を測定するのは困難であった。これに対し、ふるい係数の数値を変化させる因子として、フィルタそのものの透過性能だけでなく、膜面積や処理した元腹水量などが影響することも実験的に見出し、通液速度の制御を簡便にするためのパラメータを有する、本発明を完成させた。【００１０】
すなわち、本発明は以下の［１］〜［１６］に関する。【００１１】
［１］
低濃度タンパク質溶液を貯留した貯留容器から回路を通じて前記低濃度タンパク質溶液を、限外濾過性能が８５ｍＬ〜１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであり親水性高分子が付与されたポリスルホン系中空糸膜型の腹水濃縮用フィルタに通液させ、前記フィルタの濾過側出口から濾液を送出させるとともに、前記フィルタの出口から高濃度タンパク質溶液を送出させる第１の工程と、
前記フィルタの出口から送出された前記高濃度タンパク質溶液を回収容器に回収する第２の工程と、
を含み、
前記第１の工程が、
前記低濃度タンパク質溶液を第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第１のステップと、
前記低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第１の流速より速い第２の流速で前記低濃度タンパク質溶液を前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第２のステップと、
を含む、高濃度タンパク質溶液の製造方法。【００１２】
［２］
前記フィルタの膜面積をＡ、前記第１のステップで処理される前記低濃度タンパク溶液の重量をＶ１、前記低濃度タンパク溶液のタンパク濃度をＣ、前記第１のステップの流速をＱｂ１、前記第１のステップの濾過流速をＱｆ１、前記フィルタの限外濾過性能をＦとした場合に、下記（１）を満たすタイミングで前記第２のステップへと切り替える、［１］の方法。
１０３．７≦−３７ｌｏｇ（Ａ／Ｖ１）＋ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｖ１）＋５７ｌｏｇ（Ｆ）−ｌｏｇ（１／Ｃ）−ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｑｆ１）≦１１２．６  （１）【００１３】
［３］
前記第１の流速から第２の流速への切り替えが、前記低濃度タンパク質溶液の全量の少なくとも１／４以上が送液された時点で行われる、［１］又は［２］の方法。【００１４】
［４］
前記第１の流速は７０ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、かつ第２の流速は１２０ｍＬ／ｍｉｎ以下である、［１］〜［３］のいずれかの方法。【００１５】
［５］
前記第１の流速は５０ｍＬ／ｍｉｎ以下であり、かつ第２の流速は７０ｍＬ／ｍｉｎ以下である、［１］〜［４］のいずれかの方法。【００１６】
［６］
前記第１の流速と第２の流速の合算値は１００ｍＬ／ｍｉｎ以上であり、かつ前記第１の流速と第２の流速との流速差は少なくとも２０ｍＬ／ｍｉｎ以上である、［１］〜［５］のいずれかの方法。【００１７】
［７］
前記第１の工程において、前記低濃度タンパク質溶液のタンパク質濃度は５ｇ／ｄＬ以下である、［１］〜［６］のいずれかの方法。【００１８】
［８］
前記第１の工程において、前記低濃度タンパク質溶液のタンパク質濃度は３ｇ／ｄＬ以下である、［１］〜［６］のいずれかの方法。【００１９】
［９］
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの濾過側出口から送出した高濃度タンパク質溶液中のタンパク質のふるい係数が所定値以下であるときに、前記第２のステップを開始する、［１］〜［８］のいずれかの方法。【００２０】
［１０］
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの濾過側出口から送出した高濃度タンパク質溶液中のタンパク質のふるい係数が少なくとも０．０３以下であるときに、前記第２のステップを開始する、［１］〜［９］のいずれかの方法。【００２１】
［１１］
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの濾過側出口から送出された濾液中のタンパク質濃度が１００ｍｇ／ｄＬ以下である、［１］〜［１０］のいずれかの方法。【００２２】
［１２］
前記第１の工程において、前記腹水濃縮用フィルタの出口から送出される高濃度タンパク質溶液のタンパク質濃度が７ｇ／ｄＬ以上である、［１］〜［１１］のいずれかの方法。【００２３】
［１３］
前記回路は、腹水濾過用フィルタを含む、［１］〜［１２］のいずれかの方法。【００２４】
［１４］
前記第１の工程において、第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに送液させる第１のステップと、前記腹水濃縮用フィルタの入口と出口の溶液中のタンパク質濃度をモニタリングし、前記タンパク質のふるい係数が少なくとも０．０３以下に低下した時点で第２のステップを行うように制御する、［１］〜［１３］のいずれかの方法。【００２５】
［１５］
前記第１の工程において、第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに送液させる第１のステップと、前記低濃度タンパク質溶液の重量をモニタリングし、前記低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第２のステップを行うように制御する、［１］〜［１３］のいずれかの方法。【００２６】
［１６］
低濃度タンパク質溶液を貯留した貯留容器から回路を通じて前記低濃度タンパク質溶液を、限外濾過性能が８５ｍＬ〜１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであり親水性高分子が付与されたポリスルホン系中空糸膜型の腹水濃縮用フィルタに通液させ、前記フィルタの濾過側出口から濾液を送出させるとともに、前記フィルタの出口から高濃度タンパク質溶液を送出させる第１の工程を有する部と、
前記フィルタの出口から送出された前記高濃度タンパク質溶液を回収容器に回収する第２の工程を有する部と、
を含み、
前記第１の工程を有する部が、
前記低濃度タンパク質溶液を第１の流速で前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第１のステップを有する部と、
前記低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第１の流速より速い第２の流速で前記低濃度タンパク質溶液を前記腹水濃縮用フィルタに通液させる第２のステップを有する部と、
を含み、
前記フィルタの膜面積をＡ、前記第１のステップで処理される前記低濃度タンパク溶液の重量をＶ１、前記低濃度タンパク溶液のタンパク濃度をＣ、前記第１のステップの流速をＱｂ１、前記第１のステップの濾過流速をＱｆ１、前記フィルタの限外濾過性能をＦとした場合に、下記（１）を満たすタイミングで前記第２ステップへと切り替える、高濃度タンパク質溶液の製造装置。
１０３．７≦−３７ｌｏｇ（Ａ／Ｖ１）＋ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｖ１）＋５７ｌｏｇ（Ｆ）−ｌｏｇ（１／Ｃ）−ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｑｆ１）≦１１２．６  （１）
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、腹水などの希薄なタンパク質溶液を濃縮し、濃厚なタンパク質溶液を得る方法において、目詰まりによる処理速度低下をきたさず、追加濃縮工程など施行者の負担なしで高いタンパク質濃度の濃厚タンパク質溶液を得ることができる、高濃度タンパク質溶液の製造方法及び製造装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】腹水濾過濃縮装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】腹水濾過濃縮装置の第２実施形態を示す図である。
【図３】腹水濾過濃縮装置の第３実施形態を示す図である。
【図４】屈折計を備えた腹水濾過濃縮装置を示す図である。
【図５】制御装置（重量モニタリング用）を備えた腹水濾過濃縮装置を示す図である。
【図６】濃縮用フィルタに係る腹水濃縮性能の試験装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態として、図１に示す腹水濾過濃縮装置１００の構成及び当該装置１００を用いて腹水（タンパク質溶液）を濾過濃縮し濃厚タンパク質溶液（高濃度タンパク質溶液）を得る方法の一例を示す。
【００３１】
まず、本実施形態においては、あらかじめ患者から採取された腹水である低濃度タンパク質溶液が、貯留容器１に貯留されている。一般に、腹水は、タンパク質濃度が５ｇ／ｄＬ以下の低濃度タンパク質溶液である。タンパク質濃度が５ｇ／ｄＬを超える場合、ファウリング現象により中空糸内に血液の緻密層が形成するまでに要する時間が短いため、初めから比較的多い流量で流してもタンパク質の濾液側への漏出はあまり起こらず、結果として本発明の方法を適用する必要がない。同様に、タンパク質濃度が３ｇ／ｄＬを超える場合、５ｇ／ｄＬを超える場合ほどではないが、同じような現象が比較的短時間で起こるため、必ずしも本発明の方法を適用する必要はない場合もある。よって、本実施形態における低濃度タンパク質溶液は、タンパク質濃度が５ｇ／ｄＬ以下であることが好ましく、より好ましくは３ｇ／ｄＬ以下である。
【００３２】
貯留容器１の出口１ｂは、第１流路３１と接続され、当該第１流路３１を介して濾過用フィルタ３の入口３ａと接続される。貯留容器１の腹水は第１流路３１を介し、濾過用フィルタ３に供給される。濾過用フィルタ３の中で、細胞成分は濾過膜を通過できないため、濾過用フィルタ３の濾液出口３ｃからは細胞成分が除かれた、タンパク質を含む濾過後腹水が排出される。濾過用フィルタ３の出口３ｂには第３流路３３が接続されており、細胞成分を含む腹水の一部は、第３流路３３を通じて装置１００外に排出される。濾液出口３ｃは、第２流路３２を介して濃縮用フィルタ４の腹水流入口４ａに接続されており、濾液出口３ｃから排出される濾過後腹水は、第２流路３２を介して濃縮用フィルタ４に導入される。
【００３３】
濃縮用フィルタ４の中では濾過後腹水の水分などが濾別され、濾液排出口４ｃに接続された第５流路３５より装置１００外に排出される。ここで濾液排出口４ｃから排出される液体は、好ましくはタンパク質濃度が１００ｍｇ／ｄＬ以下である低濃度タンパク質溶液である。濃縮用フィルタ４の孔径は、濾過用フィルタ３の孔径よりも小さい。濾過後腹水に含まれていたタンパク質は濾過膜を通過せず濃縮用フィルタ４内に保持されるので、上記の水分の排出によって濾過後腹水のタンパク質濃度が高まり、濃厚タンパク質溶液として濃縮用フィルタ４の濃縮液出口４ｂより排出される。濃縮用フィルタ４の濃縮液出口４ｂは、第４流路３４を介して回収容器２の入口２ａに接続されており、濃縮液出口４ｂより排出された濃厚タンパク質溶液は、第４流路３４を介して回収容器２に回収される。ここで回収される濃厚タンパク質溶液は、少なくとも貯留容器１の腹水よりもタンパク質濃度が高い高濃度タンパク質溶液であり、好ましくはタンパク質濃度が７ｇ／ｄＬ以上である。
【００３４】
貯留容器１及び回収容器２は、液体を貯留することができればどのようなものでもよいが、通常、取り扱い性の観点から、ポリ塩化ビニル製のバッグが用いられる。容器の大きさは貯留される腹水の量などにより決定される。
【００３５】
濾過用フィルタ３は、細胞成分と水分、及び電解質やタンパク質などの溶質成分を分離できれば特に限定されるものではない。フィルタの構造、形状、寸法としては、貯留容器１または濃縮用フィルタ４と接続する流路と接続ができる腹水流入口、及び濾過腹水出口を備えていれば制限はない。また濾過用フィルタ３に用いられる中空糸について、素材は特に限定はなく、製膜時に孔径制御がしやすく且つ化学的安定性に優れる理由から、ポリエチレンなどのポリオレフィン系、ポリスルホン系、再生セルロース系、ポリビニルアルコール系などが好ましい。これら例示した中空糸素材には他の材料が含有されていても良く、また化学的に修飾されていても良い。通常、孔径が０．２μｍ以下で、かつタンパク質の透過率が８０％以上である中空糸膜フィルタが用いられる。
【００３６】
図１では、濾過用フィルタ３を内圧濾過方式で使用し、腹水濾過を行っているが、細胞成分を濾別することができれば、外圧濾過方式とすることもできる、また第３流路３３を封止し、デッドエンド方式で濾過することもできるし、第３流路３３を開放しクロスフロー方式とすることもできる。
【００３７】
第１実施形態の装置を構成するそれぞれの流路３１〜３５も貯留容器１、回収容器２、濾過用フィルタ３および濃縮用フィルタ４と接続できるものであれば材質、寸法などに限定はない。通常、流路３１〜３５を形成するチューブとして、ポリ塩化ビニルなどから製造される軟質チューブが用いられる。
【００３８】
貯留容器１から濾過用フィルタ３への腹水の送液はどのような手段でもよい。例示するならば、図１に示すように第１流路３１にポンプ５を設置し送液してもよい。ポンプ５としてはローラーポンプや輸液ポンプなどが一般的に用いられる。また、第２流路３２および第３流路３３上にも送液ポンプを追加してもよい。
図１においては、第４流路３４の途中に制御部１４が設置され、第５の流路３５の途中に制御部１５が設置されている。制御部１４は第４流路３４の流量を調整し、制御部１５は第５流路３５の流量を調整する。制御部１４、１５によって、濃縮用フィルタ４の濾液の排出量と濃厚タンパク質溶液の量とのバランスを調整し、濃縮倍率を調整することができる。
【００３９】
制御部１４及び１５は、濃縮用フィルタ４に供給された腹水のうち、濃縮用フィルタ４から濾過されて濃縮液出口４ｂから排出される濾液量と、回収容器２に向かう液量と、のバランスを制御できればどのようなものでもよい。制御部１４、１５は、例示すれば、ローラークランプなどの流路を圧迫し流路抵抗を調整し制御するものでもよく、一定の陰圧又は陽圧をかけることで各流路３４、３５の流量を制御するものでもよく、またローラーポンプや輸液ポンプ等といったような流量を制御する装置であってもよい。濃縮用フィルタ４から濾過されて排出される液量と回収容器に向かう液量のバランスを制御できれば制御部１４、１５はいずれかのみであってもよい。
【００４０】
制御装置４１は、ポンプ５の駆動を制御することにより、第１流路３１における腹水の流量（単位時間当たりの送液量）を制御する。制御装置４１は、例えばコンピュータであり、所望の制御に係る情報を施行者に入力させる入力端末を兼ねてもよい。また、制御部１４、１５を制御装置４１からの制御信号で駆動するものとして、流路３４、３５の流量を制御装置４１で制御してもよい。
制御装置４１は、例えば、低濃度タンパク質溶液の重量やタンパク濃度をモニタリングすることによって、ある一定以上の数値となった時に、流量を制御するものである。
【００４１】
図１に示す装置１００では、第１流路３１が濾過用フィルタ３の下方に接続され、第３流路３３が濾過用フィルタ３の上方に接続されているが、これを逆にしても同様の効果が得られる。また、第２流路３２は、濾過用フィルタ３の中空糸外側室部分に通じていれば、いずれの位置に接続されていてもよい。
【００４２】
本実施形態で用いられる濃縮用フィルタ４の限外濾過性能は８５ｍＬ〜１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇである。限外濾過性能がこの範囲以下であると、濃縮中に濾液の排出量が低下し、十分に濃縮されたタンパク質溶液が得られない。また９５ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇ以上であればより目詰まりのおそれが低く、好ましい。１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇ以上より大きいとタンパク質が濾液中に漏れ出てしまい、十分な濃度のタンパク質濃度が得られないので適さない。
【００４３】
本実施形態における限外濾過性能とは、以下に示すような試験により規定される。タンパク質濃度を６ｇ／ｄＬに調整した牛血漿を用意し、ローラーポンプにより毎分２００ｍＬの定速で濃縮用フィルタに送液する。このとき、濃縮器の濾液排出口は開放状態である。濃縮用フィルタの回収液出口に接続した回路を圧迫し、フィルタ内外にかかる圧力差（以下、ＴＭＰとも言う）が２００ｍｍＨｇとなるよう調整する。このとき、濾液排出口から排出される濾液の時間当たり容積を測定する。ＴＭＰは以下のように算出する。
ＴＭＰ＝（フィルタ入口側の圧力＋フィルタ出口側の圧力）／２−濾液側圧力
【００４４】
また本実施形態では、濃縮効率の観点から中空糸膜を用いたフィルタを用いる。ここで言う中空糸膜は、その形状、寸法は特に限定されるものでは無く、上記限外濾過性能を有するものであれば良い。材質については、製膜時に孔径制御がしやすく且つ化学的安定性に優れる理由から、ポリスルホン系がよい。ポリスルホン系高分子は、芳香族化合物であることから放射線耐性に特に優れており、また、熱や化学的処理にも非常に強く、安全性にも優れている。従って、様々な製膜条件を採択できるとともに放射線滅菌が可能となり、腹水濃縮器に用いる膜材質として特に好ましい。なお、「〜系」とは、ホモポリマーのみではなく、他のモノマーとの共重合体や化学修飾された類縁体も含むという意味である。
【００４５】
ここで言うポリスルホン系高分子（以下、ＰＳｆと称することがある）とは、スルホン結合を有する高分子化合物の総称であり、特に規定するものではないが、例えば、繰返し単位が下記の式（１）、式（２）、式（３）、式（４）および式（５）で示されるポリスルホン系ポリマーが挙げられる。これらの芳香環の一部に置換基が導入された修飾ポリマーであっても構わない。工業的に入手し易い点から、繰返し単位が式（１）、式（２）および式（３）で示される芳香族ポリスルホン系ポリマーが好ましく、中でも（１）式で示す化学構造を持つポリスルホンが特に好ましい。このビスフェノール型ポリスルホン樹脂は、例えばソルベイ・アドバンスド・ポリマーズより「ユーデル（登録商標）」の商品名で市販されており、重合度等によっていくつかの種類が存在するが特に限定するものではない。
【００４６】
【化１】
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【００４７】
本実施形態におけるポリスルホン系中空糸膜は、親水性高分子により、親水性を持たせたものである。ポリスルホン系高分子だけでは中空糸膜表面が疎水性となり、このような表面にはタンパク質が吸着しやすく、タンパク質の回収性能を低下させる原因になるためである。親水性高分子としては、ポリビニルピロリドン（以下、ＰＶＰと称することがある）や、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられるが、中でもＰＶＰが親水化の効果や安全性の面より好ましい。ＰＶＰについても分子量等によっていくつかの種類が存在し、例えば、市販品としてＰＶＰのＫ−１５、３０、９０（いずれもアイ・エス・ピー（ＩＳＰ）社製）等を挙げることができる。本実施形態で使用するＰＶＰの分子量（粘度平均分子量）は１万〜２００万、好ましくは５万〜１５０万である。親水性高分子の膜中の含有率はポリマー全量の３〜２０％、好ましくは３〜１０％である。含有率が３％以下の場合には親水化剤としての効果が薄れ、また含有率が２０％を越えた場合には製膜原液の粘度が上がりすぎるため生産上好ましくない。
【００４８】
親水化されたポリスルホン中空糸膜の製造方法は、公知の乾湿式製膜技術を利用できる。まず、ポリスルホン系高分子とポロビニルピロリドンなどの親水性高分子を両方に共通の溶媒に溶解し、均一な紡糸原液を調製する。このような共通溶媒としては、親水性高分子がポリビニルピロリドンの場合には、例えば、ジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡＣと称する）、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、スルホラン、ジオキサン等の溶媒、あるいは上記溶媒２種以上の混合液からなる溶媒が挙げられる。なお、孔径制御のため、紡糸原液には水などの添加物を加えても良い。
【００４９】
中空糸膜を製膜するに際しては、チューブインオリフィス型の紡糸口金を用い、該紡糸口金のオリフィスからの紡糸原液と、チューブからの中空内液と、を同時に空中に吐出させる。中空内液は紡糸原液を凝固させる為のものであり、水、または水を主体とした凝固液が使用できる。中空内液は、目的とする中空糸膜の限外濾過性能などの性能に応じてその組成等は決めていけば良く、一概には決められないが、一般的には紡糸原液に使った溶剤と水との混合溶液が好適に使用される。例えば、中空内液として、０〜６５重量％のＤＭＡＣ水溶液などが用いられる。紡糸口金から中空内液とともに吐出された紡糸原液は、空走部を走行し、紡糸口金下部に設置した水を主体とする凝固浴中へ導入、浸漬されて凝固が完了する。その後、凝固した中空糸の洗浄工程等を経て、湿潤状態の中空糸膜巻き取り機で巻き取り、中空糸膜の束を得、その後乾燥する。あるいは、洗浄工程を経て、続いて乾燥機内にて乾燥を行い、中空糸束を得ても良く、製造方法を特定するものではない。
【００５０】
中空糸を用いたフィルタの製造方法に関しても公知の方法を利用すればよい。例えば、中空糸膜束を流体の出入口を持つ筒状の容器へ挿入し、両束端にポリウレタン等のポッティング剤を注入してポッティング層を形成して両端をシールした後、硬化後の余分なポッティング剤を切断除去し中空糸端面を開口させ、流体の出入口を持つヘッダーを取り付けることにより製造できる。この方法により中空糸膜束が容器に充填され、中空糸膜内側室と中空糸膜外側室とが形成され、中空糸膜内側室に通じる流体出入口および中空糸膜外側室に通じる流体出入口を持つ中空糸膜型濃縮フィルタが製造できる。
【００５１】
続いて、本実施形態の２段階制御について説明する。
【００５２】
本実施形態の２段階制御は、低濃度タンパク質溶液を第１の流速で腹水濃縮用フィルタに通液させる第１のステップと、低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第１の流速より速い第２の流速で低濃度タンパク質溶液を腹水濃縮用フィルタに通液させる第２のステップとを含む。
【００５３】
第１の流速から第２の流速への切り替えは、低濃度タンパク質溶液の全量の少なくとも１／４以上が送液された時点で行われることが好ましい。さらに、腹水濃縮用フィルタを通過したタンパク質のふるい係数を経時的に測定し、１／４量以上が送液され、かつふるい係数が０．０３以下になった時点で腹水流入速度を第１の流速から第２の流速に切り替えることがより好ましい。
【００５４】
タンパク質のふるい係数は、例えばＡＴＡＧＯ社製の臨床用屈折計（ＳＵＲ−ＪＥ，  Ｃａｔ．Ｎｏ．２７３３）を用いて算出することができる。屈折計のプリズム面にサンプルを１、２滴落とし、採光板を閉じた後、接眼鏡をのぞき、ブルーの境界線が目盛りを横切る位置がタンパク濃度となる。測定した濾液のタンパク濃度を原腹水のタンパク濃度で割ることで、ふるい係数の算出を行う。
【００５５】
第１の流速は、７０ｍＬ／ｍｉｎ以下が好ましく、より好ましくは５０ｍＬ／ｍｉｎ以下である。タンパク質の漏出を防止するためには低速運転が好ましいが、短時間で処理を行う観点から、１０ｍＬ／ｍｉｎ以下は現実的ではなく、３０ｍＬ／ｍｉｎ以上が現実的である。一方、第２の流速は、７０ｍＬ／ｍｉｎ以下が好ましく、より好ましくは１２０ｍＬ／ｍｉｎ以下である。第２の流速は、第１の流速よりも速く、好ましくは第１の流速よりも２０ｍＬ／ｍｉｎ以上、より好ましくは３０ｍＬ／ｍｉｎ以上、最も好ましくは４０ｍＬ／ｍｉｎ以上速い。また、第１及び第２の流速のいずれも低速運転とする場合、タンパク質の漏出を極限まで防ぐことができるという利点がある反面、濃縮タンパク質溶液を作成するために長時間を要し、特に大量の腹水を濃縮する場合は医療現場の実態に合致しない。具体的には３Ｌ／ｈ程度の処理速度が要求されており、このレベルの処理速度を実現するためには、第１の流速値と第２の流速値との合算値が１００ｍＬ／ｍｉｎ以上となることが好ましい。ここで、第１の流速値と第２の流速値との合算値が１００ｍＬ／ｍｉｎ以上であり、かつ第１の流速と第２の流速との流速差が少なくとも２０ｍＬ／ｍｉｎ以上であることがより好ましい。
【００５６】
上記のように、腹水流入速度を制御することによって、濾過濃縮処理によるタンパク質の損失を少なくしつつ、短時間で処理を完了することができる。具体的には、同一条件の牛血漿を用いて上記の２段階制御方法を施行した際、従来の施行法と比較すると、同等の処理時間で、腹水濃縮フィルタの濾過側出口から送出するタンパク質濃度を半分程度に抑えることが可能となる。また、初期の処理速度が低速なため、発熱起因物質の産生を抑制することが可能となり、濾過濃縮後の腹水を患者に静注後の発熱リスクを低減することができる。
【００５７】
本実施形態の方法により得られる濃厚タンパク質溶液のタンパク質濃度は７ｇ／ｄＬ以上である。この濃度未満であると、患者に投与しても、患者の血中タンパク質濃度上昇効果が低く、患者が再度腹水を貯留してしまいやすいなどの弊害がある。またタンパク質濃度は１０ｇ／ｄＬ以上とすることが上記効果から好ましい。
【００５８】
本実施形態の方法は、追加濃縮工程なしに、短時間で、タンパク質濃度を５倍程度まで濃縮することを可能としたものである。濃縮後のタンパク質濃度を、初期のタンパク質濃度で割った値をタンパク質濃縮倍率とし、タンパク質濃縮倍率を、濃縮後のタンパク質溶液の液量が初期のタンパク質溶液の液量の５分の１以下に達するのに必要な時間（分）で割った値を、時間当たりのタンパク質濃縮倍率とすると、時間当たりのタンパク質濃縮倍率は、０．１０倍／分以上であることが好ましく、０．１５倍／分以上であることがより好ましい。
【００５９】
本実施形態の方法において、第２のステップへと切り替えは、以下のタイミングで行うことが好ましい。すなわち、フィルタの膜面積をＡ、第１のステップで処理される低濃度タンパク溶液の重量をＶ１、低濃度タンパク溶液のタンパク濃度をＣ、第１のステップの流速をＱｂ１、第１のステップの濾過流速をＱｆ１、フィルタの限外濾過性能をＦとした場合に、下記（１）のパラメータを満たすタイミングで行うことが好ましい。
１０３．７≦−３７ｌｏｇ（Ａ／Ｖ１）＋ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｖ１）＋５７ｌｏｇ（Ｆ）−ｌｏｇ（１／Ｃ）−ｌｏｇ（Ｑｂ１／Ｑｆ１）≦１１２．６  （１）
本パラメータを用いることにより、通液速度の制御を簡便にすることが可能となる。
【００６０】
（第２実施形態）
図２に示す腹水濾過濃縮装置２００は、各構成部位における液体の落差圧により腹水を送液するようにしたものである。落差圧を利用した送液を行うために、腹水濾過濃縮装置２００では、濾過用フィルタ３の入口３ａにおける液体の落差圧が、貯留容器１の出口１ｂにおける液体の落差圧よりも低くなるように配置され、かつ、回収容器２の入口２ａにおける液体の落差圧が、濃縮用フィルタ４の濃縮液出口４ｂにおける液体の落差圧よりも低くなるように配置されている。また、濃縮用フィルタ４の腹水流入口４ａにおける液体の落差圧が、濾過用フィルタ３の濾液出口３ｃにおける液体の落差圧よりも低くなるように配置されている。
【００６１】
上記のような配置の具体例として、図２に示すように、濾過用フィルタ３と貯留容器１とは、入口３ａの上下位置が出口１ｂの上下位置よりも低くなるような位置関係で配置される。回収容器２と濃縮用フィルタ４とは、入口２ａの上下位置が濃縮液出口４ｂの上下位置よりも低くなるような位置関係で配置される。また、濃縮用フィルタ４と濾過用フィルタ３とは、腹水流入口４ａの上下位置が濾液出口３ｃの上下位置よりも低くなるような位置関係で配置される。以上のような配置により、各流路３１〜３５で落差圧を利用した送液が行われるので、ポンプ５や制御装置４１（図１参照）を省略することもできる。なお、図２に表わされる各部位の上下位置関係は、実際の腹水濾過濃縮装置２００の各部位の上下位置関係にそのまま対応するものとする。また、腹水濾過濃縮装置２００において、前述の腹水濾過濃縮装置１００と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００６２】
（第３実施形態）
図３に示す腹水濾過濃縮装置３００では、濃縮用フィルタ４の腹水流入口４ａにおける液体の落差圧が、濾過用フィルタ３の濾液出口３ｃにおける液体の落差圧と等しくなるように配置されている。具体的には、濃縮用フィルタ４と濾過用フィルタ３とは、腹水流入口４ａの上下位置が濾液出口３ｃの上下位置と同じ高さになるような位置関係で配置される。以上のような配置により、回収容器２の上下位置の調整のみで、簡便に流速を制御できるという効果が得られる。これ以外の部位の位置関係は前述の腹水濾過濃縮装置２００と同様である。なお、図３に表わされる各部位の上下位置関係は、実際の腹水濾過濃縮装置３００の各部位の上下位置関係にそのまま対応するものとする。また、腹水濾過濃縮装置３００において、前述の腹水濾過濃縮装置２００と同一又は同等な構成部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。
【００６３】
以上説明した腹水濾過濃縮装置１００，２００，３００及び高濃度タンパク質溶液の製造方法によれば、濃縮用フィルタ４が、特定の範囲の限外濾過性能を有するので、濃縮速度の低下が抑えられ、また濃縮用フィルタへの通液速度を少なくとも２段階で制御することによって、タンパク質を損失することなく高倍率にまで濃縮することができる。また短時間で処理が完了するので、本実施形態の製造方法で得られる高濃度タンパク質溶液が患者に投与される場合には、拘束時間が短くなり、患者にとっても好ましいことになる。
【００６４】
本実施形態の方法においては、上記第１の工程において、第１の流速で腹水濃縮用フィルタに送液させる第１のステップと、腹水濃縮用フィルタの入口と出口の溶液中のタンパク質濃度をモニタリングし、タンパク質のふるい係数が少なくとも０．０３以下に低下した時点で第２のステップを行うように制御することも好ましい。
【００６５】
図４は、溶液中のタンパク質濃度をモニタリングする装置として屈折計を備えた腹水濾過濃縮装置を示す図である。図４に示すように、濃縮用フィルタ４の入口４ａの手前に屈折計５０ａ、濃縮用フィルタ４の出口側に屈折計５０ｂを配置し、濃縮用フィルタ４の入口４ａと出口４ｃの溶液中のタンパク質濃度をモニタリングして、タンパク質のふるい係数が少なくとも０．０３以下に低下した時点で第２のステップを行うように自動的に制御すればよい。
【００６６】
また、本実施形態の方法においては、上記第１の工程において、第１の流速で腹水濃縮用フィルタに送液させる第１のステップと、低濃度タンパク質溶液の重量をモニタリングし、低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第２のステップを行うように自動的に制御することも好ましい。ここで、所定量とは、低濃度タンパク質溶液の全量の少なくとも１／４以上であることが好ましい。
【００６７】
図５は、制御装置（重量モニタリング用）を備えた腹水濾過濃縮装置を示す図である。図５に示すように、例えば貯留容器１に重量モニタリング用の制御装置６０を設置し、貯留容器１中の、採取された腹水である低濃度タンパク質溶液の重量をモニタリングし、低濃度タンパク質溶液の全量から所定量以上が送液された時点で第２のステップを行うように自動的に制御すればよい。制御装置６０は、例えば貯蔵容器１中の低濃度タンパク質溶液の重量が一定量減ると、貯蔵容器１の高さ位置を高くし、これによりポンプの流速を上げるように制御する装置であってもよく、コンピュータと連動した秤であって貯蔵容器１中の低濃度タンパク質溶液の重量が一定量減った場合に、ポンプの流速を上げるように制御する装置であってもよい。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例に従って本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００６９】
以下、腹水濃縮性能の試験の方法を示す。３ｇ／ｄＬ（比較例９は７ｇ／ｄＬ）の総タンパク質濃度に調整した牛血漿を擬似腹水（原腹水）とし、３Ｌ用意した。擬似腹水として細胞成分のない牛血漿を用いていることから、本擬似腹水は濾過器を通過したものとみなすことができるため、本試験では濾過器を省略しても結果に影響はないと判断し、濾過用フィルタ３は省略した方法で実施した。すなわち、図６に示す試験装置４００によって、実施例・比較例に係る各濃縮用フィルタ５４の性能試験を行った。試験装置４００は、図１に示す装置１００において、第１流路３１と第２流路３２とを、濾過用フィルタ３を介さずに直接濃縮用フィルタ５４に接続する構造としたものである。貯留容器１及び回収容器２にはポリ塩化ビニル製のバッグを用い、おのおのの流路にはポリ塩化ビニル製のチューブ、ポンプ５にはローラーポンプ、制御部１５としてローラークランプを用いた。【００７０】
擬似腹水の濃縮用フィルタ５４への流入速度の制御は、ポンプ５を調整して行った。実施例１〜１２においては、貯留容器１に貯留された低濃度タンパク質溶液の少なくとも１／４量が処理されるまでの間、腹水流入速度を３０〜７０ｍＬ／ｍｉｎに制御し、前記処理量を処理した後、腹水流入速度を７０〜１２０ｍＬ／ｍｉｎの流量となるよう調整し、擬似腹水を濃縮用フィルタ５４へ導入した。具体的には、図６に示す試験装置４００において、３Ｌの擬似腹水の１／４量である０．７５Ｌが処理されるまでの間、すなわち約１０〜３０分間はポンプ５を毎分３０−７０ｍＬ／ｍｉｎとなるように調整し、擬似腹水を濃縮用フィルタ５４へ導入した。貯留容器１に貯留された液量を重量法によって測定し、液量が２．２５Ｌ以下になっていれば、ポンプ５を毎分５０−１２０ｍＬ／ｍｉｎとなるように調整した。【００７１】
濃縮目標については、例えば擬似腹水タンパク質濃度が３ｇ／ｄＬの場合、濃厚タンパク質溶液として１５ｇ／ｄＬ程度のタンパク質濃度を得るために、濃厚タンパク質溶液のタンパク質濃度が、被処理液のタンパク質濃度の５倍程度になるまで濃縮することを目標とした。タンパク質濃度を５倍程度に濃縮するため、濃厚タンパク質溶液の液量が、被処理液の液量の５分の１以下になるよう調節を行った。具体的には、濃縮用フィルタ５４の濾液排出口４ｃより排出される廃液の流量と、濃縮用フィルタ５４の上方に設置した回収容器２への流入量と、をローラークランプ１５の流路３５圧迫度によって調整しながら、擬似腹水の濃縮を行った。３Ｌの擬似腹水全てを濃縮用フィルタ５４へ導入した段階で、ローラーポンプを停止し、回収容器２に回収された液量を重量法で測定し、液量が被処理液の５分の１以下に達していればここで処理を終了した。一方、液量が被処理液の５分の１以下に達していなければ、回路、ローラーポンプを組み替え、回収容器２内の回収液の追加濃縮を行った。追加濃縮量は、濃厚タンパク質溶液の液量が被処理液の５分の１以下に達するのに必要な、残り廃液量を計算し、これに基づき実施した。各フィルタの評価は、追加濃縮が必要であったか否かと、目標までの濃縮処理にかかった時間（６０分以内）、回収された濃厚タンパク質溶液のタンパク質濃度（１５．０ｇ／ｄＬ以上）及び排出される濾液（廃液）のタンパク質濃度（０．１ｇ／ｄＬ以下）を指標とした。【００７２】
以下、実施例１〜１２及び比較例１〜１１について、より詳細に説明する。【００７３】
［実施例１］
ポリスルホン樹脂（ソルベイ社製、Ｐ−１７００）１８重量部、ポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰとも言う）（日本触媒社製、Ｋ−８５Ｎ）５重量部、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（以下、ＤＭＡＣとも言う）７７重量部からなる均一な製膜原液を作成した。４０重量％のＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド水溶液を中空内液と同時に二重紡口から押し出し、外界から遮断するためにとりつけたフードの中を通って３０ｃｍ下方に設けた５０℃の水からなる凝固浴中に浸漬し５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取った。得られた中空糸膜は２０重量％のグリセリン水溶液で処理した後、７５℃で乾燥した。膜面積１．５ｍ２になるように中空糸膜束を調整し、筒状容器に装填し、両端をポリウレタン樹脂でポッティング加工してポリスルホン中空糸膜フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１０７ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタ５４として、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分３０ｍＬ、それ以降は毎分７０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は５７分、濾液中のタンパク濃度は０．０３６ｇ／ｄＬとなった。【００７４】
［実施例２］
膜面積を１．１ｍ２になるようにした以外は実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は８８ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分３０ｍＬ、それ以降は毎分７０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は５７分、濾液中のタンパク濃度は０．０３５ｇ／ｄＬとなった。【００７５】
［実施例３］
膜面積を２．１ｍ２になるようにした以外は実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１３４ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分３０ｍＬ、それ以降は毎分７０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は５７分、濾液中のタンパク濃度は０．０３７ｇ／ｄＬとなった。【００７６】
［実施例４］
実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１０７ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分５０ｍＬ、それ以降は毎分１００ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は３７．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０６１ｇ／ｄＬとなった。【００７７】
［実施例５］
実施例２と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は８８ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分５０ｍＬ、それ以降は毎分１００ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は３７．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０６０ｇ／ｄＬとなった。【００７８】
［実施例６］
実施例３と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１３４ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分５０ｍＬ、それ以降は毎分１００ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は３７．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０６５ｇ／ｄＬとなった。【００７９】
［実施例７］
実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１０７ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は２９．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０８５ｇ／ｄＬとなった。【００８０】
［実施例８］
実施例２と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は８８ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は２９．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０８２ｇ／ｄＬとなった。【００８１】
［実施例９］
実施例３と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１３４ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は２９．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０８８ｇ／ｄＬとなった。【００８２】
［実施例１０］
実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１５０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は２９．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０８３ｇ／ｄＬとなった。【００８３】
［実施例１１］
実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は８５ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分５０ｍＬ、それ以降は毎分１００ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は３７．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０６５ｇ／ｄＬとなった。【００８４】
［実施例１２］
実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１１０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は２９．５分、濾液中のタンパク濃度は０．０８３ｇ／ｄＬとなった。【００８５】
［比較例１］
実施例１と同様の方法で濃縮用フィルタを作製した。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、常に一定の流入速度（毎分１００ｍＬ）で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は３０分だったが、濾液中のタンパク濃度は０．２０７ｇ／ｄＬとなった。【００８６】
［比較例２］
実施例１と同様の方法で濃縮用フィルタを作製した。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、常に一定の流入速度（毎分２００ｍＬ）で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は１５分だったが、濾液中のタンパク濃度は０．４９８ｇ／ｄＬとなった。【００８７】
［比較例３］
実施例１と同様の方法で濃縮用フィルタを作製した。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分３０ｍＬ、それ以降は毎分５０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができたが、濃縮時間は制限時間６０分を超えた７０分を有し、濾液中のタンパク濃度は０．０３０ｇ／ｄＬとなった。【００８８】
［比較例４］
限外濾過性能が７７ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇである旭化成クラレメディカル社製の腹水濃縮器、ＡＨＦ−ＵＮＨ（ポリアクリロニトリル中空糸、１．１ｍ２）を用いた。当該腹水濃縮器を前述の濃縮用フィルタに転用して腹水濃縮性能試験を実施した。擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分５０ｍＬ、それ以降は毎分１００ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行した。全ての擬似腹水を処理し、回収液量を測定したところ、目標倍率に到達しておらず、回路、ローラーポンプを組み替え、回収容器内の回収液の追加濃縮が必要であった。【００８９】
［比較例５］
ＰＳｆ（ソルベイ社製、Ｐ−１７００）１８重量部、ＰＶＰ（日本触媒社製、Ｋ−８５Ｎ）４．５重量部、ジメチルアセトアミド７７．５重量部からなる均一な紡糸原液を作成した。ＤＭＡＣ５７％水溶液の中空内液と同時に二重紡口から押し出し外界から遮断するために取り付けたフードの中を通って９０ｃｍ下方に設けた水よりなる７５℃の凝固浴に浸漬し、４０ｍ／分の速度で巻き取った。得られた中空糸膜は４０重量％のグリセリン水溶液で処理した後、８０℃で乾燥した。
膜面積が２．０ｍ２になるように中空糸膜束を調整し、筒状容器に装填し両端をポリウレタン樹脂でポッティング加工してポリスルホン中空糸膜フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１７０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。
本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分５０ｍＬ、それ以降は毎分１００ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行した。全ての擬似腹水を処理し、回収液量を測定したところ、濃縮時間は３７．５分であったが、回収液のタンパク質濃度は３．０ｇ／ｄＬとなり、目標倍率のタンパク質濃度１５．０ｇ／ｄＬに達しなかった。また、濾液のタンパク質濃度も２．９５１ｇ／ｄＬとなった。【００９０】
［比較例６］
実施例１と同様の方法で濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１０７ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水のふるい係数が０．０７に達するまでの間は毎分３０ｍＬ、それ以降は毎分７０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は５４分であったが、濾液タンパク濃度が０．２１０ｇ／ｄＬとなった。【００９１】
［比較例７］
実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１６０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は２９．５分であったが、濾液中のタンパク濃度は１．７５３ｇ／ｄＬとなった。【００９２】
［比較例８］
実施例１と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は８０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、全ての擬似腹水を処理し、回収液量を測定したところ、目標倍率に到達しておらず、回路、ローラーポンプを組み替え、回収容器内の回収液の追加濃縮が必要であった。【００９３】
［比較例９］
実施例２と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１１０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、７ｇ／ｄＬの総タンパク質濃度に調整した牛血漿を擬似腹水とし、３Ｌ用意した。擬似腹水を１／１０量処理した時点でふるい係数が０．０３に達したため、それまでは毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、全ての擬似腹水を処理し、回収液量を測定したところ、目標倍率に到達しておらず、回路、ローラーポンプを組み替え、回収容器内の回収液の追加濃縮が必要であった。【００９４】
［比較例１０］
実施例２と同様の方法で、ポリスルホン濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１１０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水の１／４量処理時までの間は毎分９０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は２７．１分であったが、濾液中のタンパク濃度は０．１０８ｇ／ｄＬとなった。【００９５】
［比較例１１］
実施例２と同様の方法で濃縮用フィルタを作製した。本フィルタの限外濾過性能は１１０ｍＬ／分／２００ｍｍＨｇであった。本フィルタを前述の濃縮用フィルタとして、擬似腹水のふるい係数が０．０４に達するまでの間は毎分７０ｍＬ、それ以降は毎分１２０ｍＬの流入速度で腹水濃縮操作を施行したところ、追加濃縮なしで５倍以上の濃縮倍率に達することができ、濃縮時間は３０．４分であったが、濾液タンパク濃度が０．１１３ｇ／ｄＬとなった。【００９６】
実施例１〜１２及び比較例１〜１１の測定条件及び測定結果を表１及び表２に示す。
【表１】
2013176140.tif 000004
【００９７】
【表２】
2013176140.tif 000005
【００９８】
実施例１〜１２では、腹水濃縮フィルタの濾過側出口から送出するタンパク質濃度を１００ｍｇ／ｄＬ以下に制御しつつ、処理時間を５７分以内に抑えることができた。一方、腹水流入速度１００ｍＬ／ｍｉｎ、２００ｍＬ／ｍｉｎと全処理時間にわたって一定値に制御した比較例１及び２、第１ステップの流入速度を早めに設定した比較例１０では、濃縮用フィルタの濾液側の濃度が１００ｍｇ／ｄＬ以上となった。
第１のステップの流量を毎分３０ｍＬ、第２のステップの流量を毎分５０ｍＬに制御した比較例３では、濾液タンパク質濃度は実施例１〜３と同等程度であるが、処理時間が７０分となり制限時間の６０分を超過した。また、限外濾過性能が低いフィルタを使用した比較例４、８では、１回の濃縮では５倍以上の濃縮を達成できず、追加濃縮が必要となった。さらに、限外濾過性能が非常に高いフィルタを用いた比較例５、７では、タンパク質が十分に濃縮されておらず、低いタンパク質濃度のタンパク質溶液しか得られなかった。
また、第２のステップに移行するタイミングをふるい係数が０．０７の時点に設定した比較例６、ふるい係数が０．０４の時点に設定した比較例１１では、濾液側のタンパク濃度が１００ｍｇ／ｄＬ以上となった。腹水のタンパク濃度を高めに設定した比較例９では、１回の濃縮では５倍以上の濃縮を達成できず、追加濃縮が必要となった。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明によれば、腹水などの希薄なタンパク質溶液を濃縮し、濃厚なタンパク質溶液を得る方法において、目詰まりによる処理速度低下をきたさず、追加濃縮工程など施行者の負担なしで高いタンパク質濃度の濃厚タンパク質溶液を得ることができる、高濃度タンパク質溶液の製造方法及び製造装置を提供することが可能となる。
【符号の説明】
【０１００】
１・・・貯留容器、１ｂ・・・出口（貯留容器と第１流路との接続部）、２・・・回収容器、２ａ・・・入口（回収容器と第４流路との接続部）、３・・・濾過用フィルタ、３ａ・・・濾過用フィルタの入口、３ｂ・・・濾過用フィルタの出口、３ｃ・・・濾液出口（腹水濾過用フィルタの濾過側出口）、４，５４・・・濃縮用フィルタ、４ａ・・・腹水流入口（腹水濃縮用フィルタの入口）、４ｂ・・・濃縮液出口（腹水濃縮用フィルタの出口）、４ｃ・・・濾液排出口（腹水濃縮用フィルタの濾過側出口）、５・・・ポンプ（制御手段）、１４，１５・・・制御部（制御手段）、３１・・・第１流路、３２・・・第２流路、３３・・・第３流路、３４・・・第４流路、３５・・・第５流路、４１・・・制御装置（制御手段）、５０ａ、５０ｂ・・・屈折計、６０・・・制御装置（重量モニタリング用）、１００，２００，３００・・・腹水濾過濃縮装置、４００・・・腹水濃縮性能試験装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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