[發明專利]具有改善性能的膜

有效

• 申請號: 201080028345.8
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102458623A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: B·克勞斯;C·茨威格特;H·貝爾
• 申請（專利權）人: 甘布羅倫迪亞股份公司
• 主分類號: B01D69/08
• 分類號: B01D69/08;B01D71/56;B01D71/68;D01F1/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳季壯

技術領域

本發明涉及適用于例如血液透析、血液透析濾過和血液濾過、并具有改善性能的選擇性滲透的不對稱膜，這種不對稱膜可以增強對于中分子量物質(例如分子量在20到40kDa的炎性介質)的去除。改善的篩分特性是由于在生產工藝中產生的膜的窄孔徑分布。本發明也涉及制備所述膜的方法、包括所述膜的裝置、以及所述膜在血液透析、血液透析濾過或血液濾過、以及在生物工藝、血漿分餾和蛋白質溶液制備中的應用。

發明的背景技術

EP0305787A1公開了一種適用于血液透析、血液透析濾過和血液濾過的選擇性滲透的不對稱膜，由疏水第一聚合物例如聚酰胺、親水第二聚合物例如聚乙烯基吡咯烷酮和適合的添加劑組成。膜具有三層結構，包括致密的、薄膜形式的第一層，其提供篩分性能；海綿結構形式的第二層，其具有較高擴散滲透性并作為所述第一層的支撐；和手指狀結構形式的第三層，其賦予膜機械穩定性。

WO2004/056459A1公開了一種適用于血液透析的選擇性滲透的不對稱膜，包括至少一個疏水聚合物例如聚醚砜和至少一個親水聚合物例如聚乙烯基吡咯烷酮。中空纖維膜的外表面有0.5到3μm的孔，且在外表面上孔的數量為每平方米10000到150000個。

雖然這些膜已經表現出在血液透析上非常好的性能以及優異的生物相容性，但還需要進一步改善它們的性能來提高對中分子量物質(例如分子量在20到40kDa的炎性介質)的去除。現在已經發現通過特定的生產工藝能夠得到具有改善性能的膜，其包括在干燥之前用鹽溶液處理膜的步驟。

發明概述

本發明的目的是改善適用于例如血液透析、血液透析濾過和血液濾過的特定的選擇性滲透的不對稱膜的性能，以便提高對中分子量物質(例如分子量在20到40kDa的炎性介質)的去除。

按照本發明的一個方面，提供一種具有改善性能的選擇性滲透的不對稱膜。該膜對水溶液中卵清蛋白(MW＝44kDa)的篩分率和該膜對水溶液中白蛋白(MW＝66kDa)的篩分率的差異為至少50％。在特定的實施方案中，膜包含聚醚砜和聚乙烯基吡咯烷酮，以及任選的聚酰胺。

按照本發明的另一方面，本發明涉及一種制備本發明的選擇性滲透的不對稱膜的方法。在該方法的一個實施方案中，通過在干燥之前用鹽溶液處理膜得到中空纖維膜。

附圖的簡要說明

圖1呈現了在孔入口有鹽結晶的本發明膜的掃描電子顯微鏡照片。

圖2表示實施例1和對比實施例1膜的篩分圖。

圖3表示實施例2和對比實施例1膜的篩分圖。

圖4表示實施例3和對比實施例1膜的篩分圖。

圖5表示實施例4和對比實施例1膜的篩分圖。

圖6表示對比實施例1-4(頂部)和5-8(底部)膜的篩分圖。

詳細說明

在本發明的一個實施方案中，選擇性滲透的不對稱膜是基于至少一種疏水聚合物。所述至少一種疏水聚合物選自聚砜、聚醚砜、聚酰胺和聚丙烯腈。在一個實施方案中，所述疏水聚合物是聚砜、聚醚砜(PES)或聚芳基醚砜(PAES)，任選與聚酰胺組合。在一個實施方案中，膜還包括至少一種親水聚合物。在一個實施方案中，所述至少一種親水聚合物包括聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。在一個實施方案中，采用由分子量低于100kDa的低分子量組分和分子量100kDa以上的高分子量組分構成的聚乙烯基吡咯烷酮來制備膜。

在一個實施方案中，本發明的膜包括80-99wt.％的聚醚砜和1-20wt.％的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)。

合適的聚醚砜的例子是具有通式-[O-Ph-SO₂-Ph-]_n-的聚合物，其重均分子量約為60000到65000Da，優選63000到65000Da，以及Mw/Mn約為1.5到1.8。

合適的由高(≥100kDa)和低(＜100kDa)分子量組分構成的PVP的例子包括基于膜中PVP總重量10-45重量％的高分子量組分、和基于膜中PVP總重量55-90重量％的低分子量組分。

在一個實施方案中，本發明的膜是具有非常特殊的四層結構的中空纖維膜。

四層結構的內層，即血液接觸層和中空纖維膜的內表面，是致密的、相當薄的薄層形式的分離層，在一個實施方案中，厚度低于1μm且孔尺寸為納米級。為了獲得高選擇性，具有可靠孔徑的孔隙通道是短的，即低于0.1μm。孔隙通道直徑在尺寸上的變化小。設定的孔結構通過選擇聚合物的組成、在中心流體中沉淀介質的組成和條件，以及通過纖維離開紡絲噴頭時周圍環境的條件和組成來獲得。