特許 6285961 膜モジュール装置、包装体、液体処理システム、蒸気滅菌方法及びシステム構成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6285961

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】膜モジュール装置、包装体、液体処理システム、蒸気滅菌方法及びシステム構成方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 63/02 20060101AFI20180215BHJP

   A61L 2/07 20060101ALI20180215BHJP

   A61L 2/26 20060101ALI20180215BHJP

   B01D 65/02 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B01D63/02

   A61L2/07

   A61L2/26

   B01D65/02 500

【請求項の数】19

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-554985(P2015-554985)

(86)(22)【出願日】2014年12月25日

(86)【国際出願番号】JP2014084248

(87)【国際公開番号】WO2015099015

(87)【国際公開日】20150702

【審査請求日】2016年5月24日

(31)【優先権主張番号】特願2013-272996(P2013-272996)

(32)【優先日】2013年12月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】507365204

【氏名又は名称】旭化成メディカル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】深田 誠司

【審査官】 富永 正史

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−２７７３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２６６６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１４３０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０４９４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５１６３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９７８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−００５９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５９９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１６４４６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ６１／００−７１／８２

Ｂ０１Ｄ ５３／２２

Ｃ０２Ｆ １／４４

Ａ６１Ｌ ２／００− ２／２８

Ａ６１Ｌ １１／００−１２／１４

Ａ６１Ｍ １／００− １／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気滅菌が施される膜モジュール装置であって、
液体が充填されている中空糸膜モジュールと、
膜モジュール装置を他の管路に無菌接続するための無菌接続用部材と、
前記中空糸膜モジュールの通液口と前記無菌接続用部材とを接続する接続チューブと、
前記接続チューブを挟んで閉止可能な閉止部材と、を有し、
前記無菌接続用部材が、接続面に介在される膜を外して無菌接続を行う無菌接続コネクタであり、
前記接続チューブは、蒸気滅菌に対する耐熱性を有し、
前記閉止部材は、前記無菌接続コネクタよりも前記中空糸膜モジュール側の位置に取り付けられ、閉止する、膜モジュール装置。

【請求項2】

前記閉止部材は、ネジ機構により前記接続チューブを押圧して閉止する構造を有する、請求項１に記載の膜モジュール装置。

【請求項3】

前記接続チューブの前記閉止部材よりも前記無菌接続用部材側の内部空間を外気に対して開閉する開閉部を有する、請求項１又は２に記載の膜モジュール装置。

【請求項4】

前記接続チューブ又は前記無菌接続用部材の少なくともいずれかを固定する固定装置をさらに有する、請求項１〜３のいずれかに記載の膜モジュール装置。

【請求項5】

前記固定装置は、固定用板と、前記固定用板に前記接続チューブ又は前記無菌接続用部材の少なくともいずれかを固定する固定具とを有する、請求項４に記載の膜モジュール装置。

【請求項6】

前記接続チューブが、シリコン樹脂またはフッ素系樹脂からなる、請求項１〜５のいずれかに記載の膜モジュール装置。

【請求項7】

前記中空糸膜モジュールは、複数の通液口を有し、そのうちの少なくとも一つの通液口には、蒸気滅菌時の中空糸膜モジュールの内圧の上昇により膨張する膨張部材が接続されている、請求項１〜６のいずれかに記載の膜モジュール装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれかに記載の膜モジュール装置を密封包装した、膜モジュール装置入り包装体。

【請求項9】

通気透過性部材で包装する、請求項８に記載の膜モジュール装置入り包装体。

【請求項10】

蒸気滅菌が施される膜モジュール装置を密封包装した包装体であって、
前記膜モジュール装置は、
液体が充填されている中空糸膜モジュールと、
蒸気滅菌に対する耐熱性を有し、前記中空糸膜モジュールの通液口と接続された接続チューブと、
前記接続チューブを挟んで閉止可能な閉止部材と、
膜モジュール装置を他の管路に無菌接続するための無菌接続用部材と、を有し、
前記無菌接続用部材が、接続面に介在される膜を外して無菌接続を行う無菌接続コネクタであり、
前記接続チューブと前記無菌接続用部材は、分離されており、連結可能であり、
前記閉止部材は、前記無菌接続コネクタよりも前記中空糸膜モジュール側の位置に取り付けられ、閉止する、膜モジュール装置入り包装体。

【請求項11】

前記接続チューブと前記無菌接続用部材が、二分割可能なコネクタによって連結可能である、請求項１０に記載の膜モジュール装置入り包装体。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれかに記載の膜モジュール装置の無菌接続用部材と他の管路とを無菌接続して構成された液体処理システム。

【請求項13】

液体が充填されている中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法であって、
前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に耐熱性の接続チューブを接続し、前記接続チューブを閉止部材により閉止し、前記接続チューブに、接続面に介在される膜を外して無菌接続を行う無菌接続コネクタを接続し、前記閉止部材を前記無菌接続コネクタよりも前記中空糸膜モジュール側の位置に取り付けた状態で、中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法。

【請求項14】

液体が充填されている中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法であって、
前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に、蒸気滅菌に対する耐熱性を有する接続チューブを接続し、前記接続チューブを閉止部材により閉止し、前記接続チューブと、接続面に介在される膜を外して無菌接続を行う無菌接続コネクタを分離した状態で、中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法。

【請求項15】

前記中空糸膜モジュール、前記接続チューブ及び前記無菌接続コネクタを通気透過性部材で密封包装して蒸気滅菌する、請求項１３又は１４に記載の中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法。

【請求項16】

前記接続チューブの前記閉止部材より前記無菌接続コネクタ側の内部空間を蒸気雰囲気に開放して蒸気滅菌を行う、請求項１３〜１５のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの蒸気滅菌方法。

【請求項17】

固定装置により前記接続チューブ又は前記無菌接続コネクタの少なくともいずれかを固定した状態で、蒸気滅菌を行う、請求項１３〜１６のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの蒸気滅菌方法。

【請求項18】

液体が充填されている中空糸膜モジュールを他の管路と無菌的に接続して液体処理システムを構成する方法であって、
前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に、蒸気滅菌に対する耐熱性を有する接続チューブを接続し、前記接続チューブに、接続面に介在される膜を外して無菌接続を行う無菌接続コネクタを接続し、前記接続チューブの前記無菌接続コネクタよりも前記中空糸膜モジュール側の位置を閉止部材により閉止する工程と、
前記中空糸膜モジュール、前記中空糸膜モジュールに接続された前記接続チューブ、及び、前記接続チューブに接続された無菌接続コネクタを通気透過性部材で密封包装する工程と、
前記密封包装工程後に中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する工程と、
前記無菌接続コネクタと前記他の管路を無菌的に接続する工程と、
を有する液体処理システムを構成する方法。

【請求項19】

液体が充填されている中空糸膜モジュールを他の管路と無菌的に接続して液体処理システムを構成する方法であって、
前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に、蒸気滅菌に対する耐熱性を有する接続チューブを接続し、前記接続チューブを閉止部材により閉止する工程と、
前記中空糸膜モジュール、前記中空糸膜モジュールに接続された前記接続チューブ、及び、接続面に介在される膜を外して無菌接続を行う無菌接続コネクタを通気透過性部材で密封包装する工程と、
前記密封包装工程後に、前記接続チューブと前記無菌接続コネクタが分離した状態で、中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する工程と、
前記蒸気滅菌工程後に、前記接続チューブに前記無菌接続コネクタを接続する工程と、
前記無菌接続コネクタと前記他の管路を無菌的に接続する工程と、
を有する液体処理システムを構成する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膜モジュール装置、膜モジュール装置入り包装体、液体処理システム、中空糸膜モジュールの蒸気滅菌方法及び液体処理システム構成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、細胞培養槽へ培養液を供給する際の濾過処理である培地濾過処理や、製剤の製造工程におけるウィルス除去処理等は、中空糸膜モジュールを液処理回路に接続して行われている。

【0003】

これらの培地濾過処理やウィルス除去処理は、厳格な無菌状態で行う必要があるため、中空糸膜モジュールは、その出荷前に、中空糸膜モジュール内に液体を充填し、中空糸膜モジュールの通液口に直接キャップを取り付けて閉鎖した状態で蒸気滅菌処理を行う。蒸気滅菌処理後は、その無菌状態を維持したまま出荷されている。

【0004】

なお、膜が乾燥している（ドライ状態の）膜モジュールは、ピンホール検査のために、一旦濡らしたフィルターを乾燥させなければならず、時間と熱（エネルギ）がかかる。これに対し、液充填されている膜モジュールは長期間保管しても使用することができ、また、出荷前のピンホール試験後に膜モジュール内の充填液を取り除く必要がないことから、製造工程の工数を低減できる点でも好ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、滅菌された中空糸膜モジュールを用いて、実際に培地濾過処理等を行うときには、ユーザーが中空糸膜モジュールの通液口からキャップを外し、その通液口に液処理回路のチューブを接続しているため、中空糸膜モジュールの無菌性が損なわれる恐れがある。このため、中空糸膜モジュールを液処理回路に接続した後に、浄化液を回路内に流すなどして再度滅菌処理を行うのが一般的であった。このように中空糸膜モジュールの接続時に滅菌処理を行うと、培地濾過処理等の準備に手間と時間がかかる。そこで、ユーザーが中空糸膜モジュールを液処理回路に接続する際に滅菌処理を行う必要がないように、中空糸膜モジュールを液処理回路に、いわゆる無菌接続することを考えている。

【0006】

ところで、チューブ同士を無菌状態で接続する技術として、無菌接続用部材を用いるものがある。この無菌接続用部材には、例えば熱可塑性チューブがあり、チューブ同士を専用のチューブ接合装置で熱溶着して無菌接続できる。また、他には、接続する両方のチューブの先端に取り付ける無菌接続コネクタがあり、無菌接続コネクタの接続面同士を固定し、当該接続面に介在される膜を引き抜くことにより無菌接続できる。

【0007】

しかしながら、上述のように出荷前に中空糸膜モジュール内には液体が充填され、蒸気滅菌が施される。このため、上述の無菌接続用部材を単純に中空糸膜モジュールに適用し通液口に接続した場合、中空糸膜モジュール内の液体が無菌接続用部材に接触することになり好ましくない。例えば上述の熱可塑性チューブの場合には、接続時にチューブ内に液体があると、チューブが熱溶着され難くなり無菌接続の妨げとなる。また、無菌接続コネクタの場合には、膜が液体に濡れて無菌性が低下する恐れがある。

【0008】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、蒸気滅菌の際に上記無菌接続用部材を液充填されて滅菌される中空糸膜モジュールに適用可能にし、ユーザーが液処理回路に接続後再度滅菌処理を行う必要がないようにする、蒸気滅菌のための膜モジュール装置、包装体、膜モジュール装置を有する液体処理システム、中空糸膜モジュールの蒸気滅菌方法及び液処理システムの構成方法を提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するため発明者らが鋭意研究した結果、中空糸膜モジュールと無菌接続用部材とを耐熱性の接続チューブで接続し、その接続チューブに閉止部材を取り付けることで、無菌接続用部材を中空糸膜モジュールに適用できることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明の一例として下記（１）〜（２２）を提供する。
（１）蒸気滅菌が施される膜モジュール装置であって、液体が充填されている中空糸膜モジュールと、膜モジュール装置を他の管路に無菌接続するための無菌接続用部材と、前記中空糸膜モジュールの通液口と前記無菌接続用部材とを接続する接続チューブと、前記接続チューブを挟んで閉止可能な閉止部材と、を有し、前記接続チューブは、蒸気滅菌に対する耐熱性を有する、膜モジュール装置。
（２）前記閉止部材は、ネジ機構により前記接続チューブを押圧して閉止する構造を有する、（１）に記載の膜モジュール装置。
（３）前記接続チューブの前記閉止部材よりも前記無菌接続用部材側の内部空間を外気に対して開閉する開閉部を有する、（１）又は（２）に記載の膜モジュール装置。
（４）前記接続チューブ又は前記無菌接続用部材の少なくともいずれかを固定する固定装置をさらに有する、（１）〜（３）のいずれかに記載の膜モジュール装置。
（５）前記固定装置は、固定用板と、前記固定用板に前記接続チューブ又は前記無菌接続用部材の少なくともいずれかを固定する固定具とを有する、（４）に記載の膜モジュール装置。
（６）前記接続チューブが、シリコン樹脂またはフッ素系樹脂からなる、（１）〜（５）のいずれかに記載の膜モジュール装置。
（７）前記中空糸膜モジュールは、複数の通液口を有し、そのうちの少なくとも一つの通液口には、蒸気滅菌時の中空糸膜モジュールの内圧の上昇により膨張する膨張部材が接続されている、（１）〜（６）のいずれかに記載の膜モジュール装置。
（８）前記中空糸膜モジュールが、中空糸膜の内側に連通する２つの通液口と中空糸膜の外側に連通する２つの通液口を有し、前記中空糸膜の外側に連通する通液口の１つに前記膨張部材が接続され、残りの３つの通液口に前記接続チューブが接続されている、（７）に記載の膜モジュール装置。
（９）前記無菌接続用部材が、熱溶着により無菌接続可能な熱可塑性チューブである、（１）〜（８）のいずれかに記載の膜モジュール装置。
（１０）前記無菌接続用部材が、接続面に介在される膜を外して無菌接続を行う無菌接続コネクタである、（１）〜（８）のいずれかに記載の膜モジュール装置。
（１１）（１）〜（１０）のいずれかに記載の膜モジュール装置を密封包装した、膜モジュール装置入り包装体。
（１２）通気透過性部材で包装する、（１１）に記載の膜モジュール装置入り包装体。
（１３）蒸気滅菌が施される膜モジュール装置を密封包装した包装体であって、前記膜モジュール装置は、液体が充填されている中空糸膜モジュールと、蒸気滅菌に対する耐熱性を有し、前記中空糸膜モジュールの通液口と接続された接続チューブと、前記接続チューブを挟んで閉止可能な閉止部材と、膜モジュール装置を他の管路に無菌接続するための無菌接続用部材と、を有し、前記接続チューブと前記無菌接続部材は、分離されており、連結可能である、膜モジュール装置入り包装体。
（１４）前記接続チューブと前記無菌接続用部材が、二分割可能なコネクタによって連結可能である、（１３）に記載の膜モジュール装置入り包装体。
（１５）（１）〜（１４）のいずれかに記載の膜モジュール装置の無菌接続用部材と他の管路とを無菌接続して構成された液体処理システム。
（１６）液体が充填されている中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法であって、前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に耐熱性の接続チューブを接続し、前記接続チューブを閉止部材により閉止し、前記接続チューブに無菌接続用部材を接続した状態で、中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法。
（１７）液体が充填されている中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法であって、前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に、蒸気滅菌に対する耐熱性を有する接続チューブを接続し、前記接続チューブを閉止部材により閉止し、前記接続チューブと無菌接続部材を分離した状態で、中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法。
（１８）前記中空糸膜モジュール、前記接続チューブ及び前記無菌接続部材を通気透過性部材で密封包装して蒸気滅菌する、（１６）又は（１７）に記載の中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する方法。
（１９）前記接続チューブの前記閉止部材より前記無菌接続用部材側の内部空間を蒸気雰囲気に開放して蒸気滅菌を行う、（１６）〜（１８）のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの蒸気滅菌方法。
（２０）固定装置により前記接続チューブ又は前記無菌接続用部材の少なくともいずれかを固定した状態で、蒸気滅菌を行う、（１６）〜（１９）のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの蒸気滅菌方法。
（２１）液体が充填されている中空糸膜モジュールを他の管路と無菌的に接続して液体処理システムを構成する方法であって、前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に、蒸気滅菌に対する耐熱性を有する接続チューブを接続し、前記接続チューブに無菌接続部材を接続し、前記接続チューブを閉止部材により閉止する工程と、前記中空糸膜モジュール、前記中空糸膜モジュールに接続された前記接続チューブ、及び、前記接続チューブに接続された無菌接続部材を通気透過性部材で密封包装する工程と、前記密封包装工程後に中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する工程と、前記無菌接続部材と前記他の管路を無菌的に接続する工程と、を有する液体処理システムを構成する方法。
（２２）液体が充填されている中空糸膜モジュールを他の管路と無菌的に接続して液体処理システムを構成する方法であって、前記中空糸膜モジュールの全部又は一部の通液口に、蒸気滅菌に対する耐熱性を有する接続チューブを接続し、前記接続チューブを閉止部材により閉止する工程と、前記中空糸膜モジュール、前記中空糸膜モジュールに接続された前記接続チューブ、及び、無菌接続部材を通気透過性部材で密封包装する工程と、前記密封包装工程後に、前記接続チューブと前記無菌接続用部材が分離した状態で、中空糸膜モジュールを蒸気滅菌する工程と、前記蒸気滅菌工程後に、前記接続チューブに前記無菌接続用部材を接続する工程と、前記無菌接続部材と前記他の管路を無菌的に接続する工程と、を有する液体処理システムを構成する方法。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、上記無菌接続用部材を中空糸膜モジュールに適用できるので、中空糸膜モジュールを液処理回路に接続する際に再度滅菌処理する必要がなく、培地濾過処理等の準備にかかる手間と時間を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】膜モジュール装置の概略を示す説明図である。

【図2】固定装置に固定された膜モジュール装置を示す説明図である。

【図3】液体処理システムの構成を示す説明図である。

【図4】熱可塑性チューブの無菌接続を説明する説明図である。

【図5】無菌接続コネクタの構成を示す説明図である。

【図6】無菌接続コネクタの無菌接続を説明する説明図である。

【図7】膜モジュール装置の他の構成を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明はその実施の形態のみに限定されるものではない。同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面中、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。

【0013】

図１は、本実施の形態にかかる蒸気滅菌のための膜モジュール装置１の構成の一例を示す説明図である。

【0014】

図１に示すように膜モジュール装置１は、例えば蒸気滅菌時に液体が充填される中空糸膜モジュール１０と、膜モジュール装置１を他の管路に無菌接続するための無菌接続用部材としての熱可塑性チューブ１１と、中空糸膜モジュール１０の通液口と熱可塑性チューブ１１とを接続する接続チューブ１２と、接続チューブ１２を挟んで閉止可能な閉止部材１３と、蒸気滅菌時の中空糸膜モジュール１０の内圧の上昇により膨張する膨張部材１４と、を有している。

【0015】

中空糸膜モジュール１０は、例えば円筒状に形成され、側面部に２つの通液口（ノズル）２０、２１が形成され、長手方向（図１の左右方向）の各端部にそれぞれ通液口（ノズル）２２、２３が形成されている。

【0016】

中空糸膜モジュール１０内には、長手方向に向けて中空糸膜Ａが収容され、中空糸膜Ａの管路内の空間（一次側）が通液口２２、２３に連通し、中空糸膜Ａの壁面外側の空間（二次側）が通液口２０、２１に連通している。通液口２２、２３が通じる中空糸膜Ａの一次側空間１０ａと、通液口２０、２１が通じる中空糸膜Ａの二次側空間１０ｂは、中空糸膜モジュール１０の長手方向の両端付近に設けられたポッティング剤３０により遮断されている。

【0017】

接続チューブ１２は、蒸気滅菌に対する耐熱性を有している。すなわち、蒸気滅菌の温度、例えば少なくとも１２１℃で溶解及び変形しない材質で構成されている。また、接続チューブ１２は、後述の閉止部材１３で閉止が可能なように柔軟性を有している。接続チューブ１２の材質としては、例えばシリコン樹脂またはフッ素系樹脂などが好ましい。接続チューブ１２は、例えば融点が蒸気滅菌温度より高いものを用いることができ、好ましくは融点が１６５℃より高いものであり、より好ましくは融点が２５０℃以上のものである。また、好ましくは１５０℃条件下で使用可能なものであり、より好ましくは２００℃条件下で使用可能なものである。

【0018】

接続チューブ１２は、例えば３カ所の通液口、例えば通液口２０、２２、２３に接続されている。接続チューブ１２は、例えば各通液口２０、２２、２３に設けられたコネクタ４０に一端に接続され、チューブバンド４１により固定されている。コネクタ４０は、例えば円筒形のネジ締め構造のクランプ４２により各通液口２０、２２、２３のノズル部に固定されている。なお、接続チューブ１２と各通液口２０、２２、２３との接続方法は、特に限定されるものではなく、気密に接続できるものであれば他の機構を用いてもよい。

【0019】

熱可塑性チューブ１１は、熱溶着により無菌接続可能な熱可塑性チューブである。熱可塑性チューブ１１の材質には、例えば１２１℃での蒸気滅菌処理は可能であるが、融点が１６５℃以下のものが用いられてもよい。

【0020】

熱可塑性チューブ１１は、一端が接続チューブ１２に接続されている。例えば熱可塑性チューブ１１と接続チューブ１２は、Ｉ型コネクタ５０を介して接続されている。熱可塑チューブ１１と接続チューブ１２は、Ｉ型コネクタ５０に対しチューブバンド５１により固定されている。なお、この熱可塑性チューブ１１と接続チューブ１２との接続方法は、特に限定されるものではなく、気密に接続できるものであれば他のものであってもよい。

【0021】

熱可塑性チューブ１１の先端の開口部には、開閉部としての開閉キャップ５２が設けられおり、適宜接続チューブ１２と熱可塑性チューブ１１の内部空間を外気に開閉できる。

【0022】

閉止部材１３は、例えばネジ機構により接続チューブ１２を押圧して閉止する構造を有している。例えば閉止部材１３には、金属製のホフマン式ピンチコックが用いられる。

【0023】

膨張部材１４は、例えばバルーン状に膨縮自在なゴムにより形成されている。膨張部材１４は、例えば円筒形のネジ締め構造のクランプ６０により通液口２１のノズル部に固定されている。なお、この膨張部材１４と通液口２１との接続方法は、特に限定されるものではなく、気密に接続できるものであれば他のものであってもよい。

【0024】

また膜モジュール装置１は、図２に示すように蒸気滅菌時に接続チューブ１２又は熱可塑性チューブ１１の少なくともいずれかを固定する固定装置７０を備えている。

【0025】

固定装置７０は、例えば固定用板８０と、固定用板８０にチューブを固定する複数の固定具８１を有している。固定用板８０は、略方形状を有し、下部中央に中空糸膜モジュール１０を配置する凹状の切欠き８０ａが形成されている。固定具８１は、例えばチューブバンドであり、例えば固定用板８０の上部の複数個所、例えば右端部付近、中央付近、左端部付近に設けられている。固定用板８０には、例えばポリプロピレン製の平板が用いられる。

【0026】

次に、以上のように構成された膜モジュール装置１を用いた中空糸膜モジュール１０の蒸気滅菌方法について説明する。

【0027】

初め、例えば熱可塑性チューブ１１と接続チューブ１２が互いに接続され、その状態で中空糸膜モジュール１０から取り外されている。

【0028】

そして、先ず、中空糸膜モジュール１０内に液体としての純水Ｈを充填し、各通液口２０〜２３を仮栓する。

【0029】

次に、閉止部材１３により接続チューブ１２の中央付近を閉止する。次に接続チューブ１２の開口端を上に向け、接続チューブ１２内に純水Ｈを入れる。これにより、接続チューブ１２における閉止部材１３より開口端側の内部空間に純水Ｈが充填される。その後、これを、純水Ｈがこぼれないように凍らせる。

【0030】

次に、図１に示したように中空糸膜モジュール１０内の純水Ｈが漏れないように、中空糸膜モジュール１０の一つの通液口２１に膨張部材１４を接続する。なお、このとき、膨張部材１４を縮小状態にしておく。

【0031】

次に、中空糸膜モジュール１０内の純水Ｈが漏れないように、中空糸膜モジュール１０の３つの通液口２０、２２、２３に、純水Ｈが充填されている接続チューブ１２を接続する。こうして、膜モジュール装置１が図１の状態となる。なお、このときの中空糸膜モジュール１０内と接続チューブ１２を含む密閉空間の純水Ｈの充填率は、密閉空間全体に対して２０％以上１００％以下が好ましく、５０％以上１００％以下がより好ましい。９５％以上１００％以下がさらに好ましい。なお、上記の充填率は常温における体積比率で示すものである。

【0032】

次に、図２に示したように膜モジュール装置１の熱可塑性チューブ１１を固定装置７０に固定する。このとき、通液口２０、２１を上に向けた状態で中空糸膜モジュール１０を固定用板８０の下部中央の切欠き８０ａに配置し、各熱可塑性チューブ１１を上に延ばし、固定具８１により固定用板８０に固定する。このとき、熱可塑性チューブ１１を可能な限り延ばして弛まないように固定する。そして、各熱可塑性チューブ１１の開閉キャップ５２を開け、閉止部材１３より先端側の内部空間（接続チューブ１２の閉止部材１３より熱可塑性チューブ１１側の内部空間と熱可塑性チューブ１１の内部空間）を外気に開放する。

【0033】

次に、固定装置７０に固定された状態の膜モジュール装置１を通気透過性部材の包装体としての滅菌袋２００に入れて密封する。次に、その膜モジュール装置１を蒸気滅菌装置に入れる。このとき、所定の収容部に固定用板８０を立てて差し込み、膨張部材１４を上に向けた状態で、膜モジュール装置１を台車に搭載し、当該台車を蒸気滅菌装置の滅菌室に入れる。次に滅菌室において、中空糸膜モジュール１０を１２１℃の蒸気雰囲気で蒸気滅菌する。このとき、熱可塑性チューブ１１が開放されているので、熱可塑性チューブ１１内の空間と、接続チューブ１２内の閉止部材１３よりも熱可塑性チューブ１１側の空間も蒸気雰囲気に曝されて滅菌される。また、蒸気滅菌の温度変動により、中空糸膜モジュール１０の内圧が大きく変動するが、純水Ｈは、閉止部材１３により封止されており、純水Ｈが漏れることはない。蒸気滅菌終了後、乾燥によりフィルター充填水以外の水分が飛ばされ、開閉キャップ５２が閉じられて、この状態で膜モジュール装置１が出荷される。

【0034】

次に、図３に示すように膜モジュール装置１の熱可塑性チューブ１１と液処理回路９０を接続し、液体処理システム１００を構成する例について説明する。例えば液体処理システム１００の液処理回路９０は、培地調整槽１２０と、細胞培養槽１２１と、培地調整槽１２０及び細胞培養槽１２１と膜モジュール装置１とを接続するチューブ１２２と、ポンプ１２３を有している。チューブ１２２は、例えば熱可塑性チューブである。

【0035】

上述の蒸気滅菌が終了した膜モジュール装置１を滅菌袋から取り出し、固定装置７０を取り外し、膜モジュール装置１の熱可塑性チューブ１１と液処理回路９０の熱可塑性チューブ１２２とを、専用のチューブ接合装置により無菌接続する。例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、チューブ接合装置のチューブ保持部１３０により、熱可塑性チューブ１１と熱可塑性チューブ１２２を平行に並べて保持し、それらのチューブ１１、１２２をブレード１３１により切断しながら、チューブ１１、１２２の切断面をずらし、熱を加えて熱溶着させる。なお、チューブ接合装置としては、例えばGEヘルスケア社製のSterile Tube Fuser、Saint-Gobain社製のC'eal-Flex TPE Ultra Sealer、Sartorius Stedim Biotech社製のBioWelder（登録商標）などを用いてもよい。

【0036】

培地調整槽１２０に通じる熱可塑性チューブ１２２は、中空糸膜モジュール１０の通液口２３の熱可塑性チューブ１１に無菌接続（図３のＳ１部分）され、細胞培養槽１２１に通じる熱可塑性チューブ１２２は、中空糸膜モジュール１０の通液口２０の熱可塑性チューブ１１に無菌接続（図３のＳ２部分）される。こうして液体処理システム１００が構成される。この液体処理システム１００では、例えば培地調整槽１２０の細胞培養液が、ポンプ１２３によりチューブ１２２を通じて中空糸膜モジュール１０の中空糸膜Ａの一次側に送られ、中空糸膜Ａを通過した培養液がチューブ１２２を通じて細胞培養槽１２１に回収される。

【0037】

本実施の形態によれば、中空糸膜モジュール１０の通液口２０、２２、２３と無菌接続用部材である熱可塑性チューブ１１とを接続チューブ１２で接続し、接続チューブ１２に閉止部材１３を取り付けることができるので、中空糸膜モジュール１０に充填される純水Ｈが熱可塑性チューブ１１に入り込むことを防止できる。これにより、熱可塑性チューブ１１の熱溶着による無菌接続を適正に行うことができる。また、接続チューブ１２は、蒸気滅菌に対する耐熱性を有しているので、蒸気滅菌にも耐え得る。よって、無菌接続用部材である熱可塑性チューブ１１を中空糸膜モジュール１０に適用でき、この結果、中空糸膜モジュール１０を液体処理システム１００の液処理回路９０に接続する際に滅菌処理を行う必要がなく、培地濾過処理等の処理にかかる手間や時間を軽減できる。

【0038】

閉止部材１３は、ネジ機構により接続チューブ１２を押圧して閉止する構造を有しているので、蒸気滅菌時に中空糸膜モジュール１０の内圧が大きく変動しても閉止部材１３の緩みを防止し、高い閉止性を維持できる。

【0039】

熱可塑性チューブ１１は、開閉キャップ５２により開閉できるので、蒸気滅菌時に外気に曝して、熱可塑性チューブ１１と接続チューブ１２の内部空間を滅菌できる。

【0040】

膜モジュール装置１は、接続チューブ１２又は無菌接続用部材としての熱可塑性チューブ１１の少なくともいずれかを固定する固定装置７０を有しているので、蒸気滅菌時に接続チューブ１２や熱可塑性チューブ１１が折れたり大きく曲がり純水Ｈが漏れるきっかけとなることを防止できる。さらに、中空糸膜モジュール１０の膨張部材１４を上に向けておくことができるので、内部で生じた僅かな気泡を膨張部材１４に誘導し集めることができる。

【0041】

中空糸膜モジュール１０の一つの通液口２１に、蒸気滅菌時の中空糸膜モジュール１０の内圧の上昇により膨張する膨張部材１４が接続されているので、蒸気滅菌時の内圧の上昇を吸収し、蒸気滅菌を適正に行うことができる。

【0042】

以上の実施の形態では、無菌接続用部材が、熱溶着により無菌接続するための熱可塑性チューブであったが、それに限られず、接続面に介在される膜を外して無菌接続する無菌接続コネクタであってもよい。かかる場合、例えば図５に示すように接続チューブ１２の先端に無菌接続コネクタ１３０が取り付けられる。無菌接続コネクタ１３０は、例えば接続チューブ１２内に挿入される管状の挿入部１４０と、接続面１４１ａを形成するフランジ状の接続部１４１と、接続面１４１ａに設けられ管路を封鎖する封鎖テープ１４２と、を有している。無菌接続コネクタ１３０は、例えばオス型とメス型を有するものと、同一形状の一対を組み合わせられるものがある。例えば一方の無菌接続コネクタ１３０の接続面１４１ａと、図６に示すようにもう一方の無菌接続コネクタ１３０（液処理回路９０側のチューブの無菌接続コネクタ）の接続面１４１ａとを嵌合させて固定し、その接続面１４１ａの間に介在されたテープ１４２を引き抜いて、無菌状態を維持しながら互いのチューブを接続できる。なお、無菌接続コネクタ１３０には、例えばGEヘルスケア社製 Ready Mate DAC、PALL社製Kleenpak HT、Sartorius Stedim Biotech社製OPTA SET(Sterile Fluid Transfer)等の無菌コネクタなどが用いられる。

【0043】

また、かかる場合、接続チューブ１２に、外気に対し開閉自在な開閉部１５０を設けてもよい。開閉部１５０は、例えば接続チューブ１２から分岐し他端が開放された分岐チューブ１６０とその分岐チューブ１６０を閉止可能な閉止部材１６１とを有していてもよい。

【0044】

蒸気滅菌時には、閉止部材１３を、接続チューブ１２の分岐チューブ１６０よりも中空糸膜モジュール１０側の位置に取り付け閉止する。また、接続チューブ１２を、固定具８１により固定用板８０に固定する。接続チューブ１２を、開閉部１５０により大気開放し、その状態で蒸気滅菌を行う。蒸気滅菌終了時には、開閉部１５０を閉じ、接続チューブ１２内を密閉する。

【0045】

かかる例においても、無菌接続用部材である無菌接続コネクタ１３０に、中空糸膜モジュール１０の純水Ｈが接触することを防止できる。これにより、例えばテープ１４２が濡れないので、無菌接続コネクタ１３０による無菌接続を適正に行うことができる。また、開閉部１５０があるので、滅菌処理時に接続チューブ１２内を滅菌蒸気に曝すことができ、接続チューブ１２内の滅菌も適正に行うことができる。なお、この例において、開閉部１５０を設けずに、蒸気滅菌時に滅菌袋内で無菌接続コネクタ１３０を外し、接続チューブ１２を開放し、蒸気滅菌終了後に滅菌袋内で無菌接続コネクタ１３０を接続チューブ１２に接続してもよい。

【0046】

また、上記図１に示した実施の形態において、図７に示すように、図１における耐熱性の接続チューブ１２と熱可塑性チューブ１１を連結するコネクタ５０を二分割可能なコネクタ５０に変更してもよい。そして、上記実施の形態と同様に膜モジュール装置１の中空糸膜モジュール１０の通液口２０、２２、２３に接続チューブ１２を接続し、当該接続チューブ１２を閉止部材１３により閉止した状態で、膜モジュール装置１を滅菌袋に入れて密封包装し、その後、接続チューブ１２と熱可塑性チューブ１１を分離した状態で滅菌し、滅菌後に滅菌袋の中で接続チューブ１２と熱可塑性チューブ１１を連結するようにしてもよい。二分割可能なコネクタとしては、蒸気滅菌に耐性があり、また、容易に連結作業が可能なコネクタが好ましい。たとえばコールダープロダクツ社製のMPXシリーズのコネクタなどを用いることができる。また、図１及び図７の実施の形態において、開閉キャップ５２に代えて、図５に示した無菌接続コネクタ１３０を用いてもよい。

【0047】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0048】

例えば上記実施の形態において、無菌接続用部材は、熱可塑性チューブ１１或いは無菌接続コネクタ１３０であったが、これに限られず、無菌接続可能な他のものであっても本発明は適用できる。また、接続チューブ１２は、中空糸膜モジュール１０の３つの通液口２０、２２、２３に接続していたが、１つ以上であればその数と位置はこれに限定されるものではない。中空糸膜モジュール１０の構成もこれに限定されるものではなく、通液口の数や位置、形状もこれに限定されるものでない。また、中空糸膜モジュール１０の通液口、接続チューブ１２及び無菌接続用部材の互いの接続手段、接続方法も上記実施の形態のものに限られない。これらの接続の順番も適宜変更してもよい。固定装置７０、閉止部材１３及び膨張部材１４の構成もこれに限られない。閉止部材１３の金属製のネジ式のピンチコックは、内圧が高くなる蒸気滅菌に特に適しているが、これに限られず、非金属でネジ式でない閉止部材にも本発明は適用できる。

【0049】

また、以上の実施の形態において、膨張部材１４が通液口２１に直接的に接続されていたが、間接的に接続されていてもよい。例えば中空糸膜モジュール１０の通液口にチューブを接続してその先端に膨張部材１４を取り付けてもよいし、通液口に、先端が二股のチューブを接続し、片方に膨張部材１４を接続し、片方に無菌接続用部材を接続してもよい。

【0050】

また、液体処理システム１００及び液処理回路９０の構成もこれに限られず、他の構成を有するものであってもよい。また、ウィルス除去処理などの他の液処理を行うための膜モジュール装置や液体処理システムにも、本発明は適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明は、無菌接続用部材を中空糸膜モジュールに適用可能にしユーザが滅菌処理を行う必要がない膜モジュール装置、その膜モジュール装置を有する液体処理システム、及び中空糸膜モジュールの蒸気滅菌方法を提供する際に有用である。

【符号の説明】

【0052】

１ 膜モジュール装置
１０ 中空糸膜モジュール
１１ 熱可塑性チューブ
１２ 接続チューブ
１３ 閉止部材
１４ 膨張部材
２０〜２３ 通液口
７０ 固定装置
９０ 液処理回路
１００ 液体処理システム
１３０ 無菌接続コネクタ
Ａ 中空糸膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】