CN1842363A - 膜的表面处理和相关产品 - Google Patents

膜的表面处理和相关产品 Download PDF

Info

Publication number
CN1842363A
CN1842363A CNA2004800248285A CN200480024828A CN1842363A CN 1842363 A CN1842363 A CN 1842363A CN A2004800248285 A CNA2004800248285 A CN A2004800248285A CN 200480024828 A CN200480024828 A CN 200480024828A CN 1842363 A CN1842363 A CN 1842363A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer
cationic polymer
unit elements
blood
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2004800248285A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1842363B (zh
Inventor
N·莫雄
M·托马斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gambro Lundia AB
Original Assignee
Gambro Lundia AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gambro Lundia AB filed Critical Gambro Lundia AB
Publication of CN1842363A publication Critical patent/CN1842363A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1842363B publication Critical patent/CN1842363B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/06Use of macromolecular materials
    • A61L33/064Use of macromolecular materials obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A61M1/1621Constructional aspects thereof
    • A61M1/1623Disposition or location of membranes relative to fluids
    • A61M1/1627Dialyser of the inside perfusion type, i.e. blood flow inside hollow membrane fibres or tubes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3672Means preventing coagulation
    • A61M1/3673Anticoagulant coating, e.g. Heparin coating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/34Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331Pressure; Flow
    • A61M2205/3334Measuring or controlling the flow rate

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Wrappers (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Abstract

一种形成膜的单元元件,该膜包括能将体外处理流体的过滤装置分离成两个隔室的半渗透材料。该材料荷负电,和该元件具有在处理中与流体直接接触的第一内表面和与滤液接触的第二外表面。第二外表面具有通过用含至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物的物质处理的表面。该单元元件还可具有与第二表面一样处理的第一表面。本发明还涉及含该单元元件的半渗透膜,和含通过这种半渗透膜隔开的两个隔室的过滤装置,以及制造上述组件与装置的方法。

Description

膜的表面处理和相关产品
技术领域
本发明的目的是提供一种过滤装置,特别地可用于体外处理诸如血液或血浆之类流体的过滤装置,主要由片状膜或中空纤维组成的半渗透膜,所述片状膜或中空纤维分别与由片状薄膜或中空纤维组成的单元元件一致,提供所述单元元件和这些物体的制造方法。
背景技术
通过体外循环处理血液或血浆的过滤装置用于各种医疗和与医学有关的应用中,例如通过透析、超滤、滤血或血液透析滤过治疗肾衰竭、治疗和非治疗的血浆除去和单采血液成分,血液充氧、免疫清除等。
第一个问题的说明
在藉助膜类交换器通过血液透析、超滤、滤血或血液透析滤过治疗的肾功能不全的患者中,观察到被称为过敏反应的一些不希望的反应。
这种反应可具有可能导致患者死亡的非常严重的后果。典型地,这些反应在开始治疗之后数分钟内通过各种症状显露出来,所述症状例如全身发热的感觉,手指、嘴唇或舌头麻木、喘气、恶心、喉部浮肿等。
过敏反应主要在使用医疗装置如膜类交换器的过程中观察到,而不管是在单次使用还是多次使用过程中,其中所述膜类交换器配有由具有不同化学组成的材料制成的膜。
作为其首次使用伴随着不想要的过敏反应的交换器的实例,存在具有聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯腈膜的透析器。
与具有乙酸纤维素和聚砜膜的透析器的再次使用有关的过敏反应也广泛地记载在文献中(参考D.A.P.等在Kidney Inernational42,1232-1237(1992)的“anaphylactoid reactions associated withthe reuse of hollow fibers hemodialyzers and ACE inhibitors”)。
这些过敏反应因一种肽类物质,缓激肽在血液或血浆内浓度过高引起。
以下概述生成缓激肽所提出的解释:与过滤装置中膜的荷负电的表面接触的通过体外循环治疗的患者的血液是,被称为“接触相活化”的生物现象在其中发生的介质。
由于在所述膜的表面上负电荷的密度导致的这种活化将导致由不具有活性的物质,例如前激肽释放酶和因子XII产生活性物质,例如激肽释放酶和因子XIIa,其中激肽释放酶对产生因子XIIa具有催化效果和反之亦然。但缓激肽来自于激肽释放酶转换成血浆蛋白质,一种高分子量的kinogen,其中这种转换在接触相活化过程中发生。
当发生接触相的活化时,与此同时,当在血液内存在一些干扰因素时,可能产生并发症,这些干扰因素例如:
·通过抑制血管收缩的自然机理,通常称为转化酶抑制剂或CEI而治疗高血压中使用的药物;这些CEI还用于其它治疗应用中,特别地用于治疗一些形式的心脏闭锁不全;但CEI还拟用于避免缓激肽降解;
·稀释的血液-这是进入装置如用盐水溶液填充的透析器的血液和/或pH低于7.4的血液的稀释-pH的降低导致接触相活化反应的放大。
第二个问题的说明
在过滤装置如透析器的情况下,观察到被称为“压力交叉(pressure crossing)”的现象。确实,在过滤器的主要部分中,压力使得包含在血液内的分子被过滤到透析流体内。然而,在过滤器的特定区域内,压力使得观察到反过滤(backfiltration),即一些分子可从透析流体移动到血液内。
因此,若由于在过滤装置,例如低流速或中等流速的透析器内的膜的低孔隙度导致透析液质量通常不是非常苛刻的话,则它不可应用到高流速的过滤装置,例如其中存在较高危险反过滤的流线型高渗透度的血液透析滤过器上。
在得到证实的反过滤的情况下,例如在透析流体的细菌学质量差的情况下,内毒素或内毒素的片断从透析流体迁移到血液中。在受治疗的患者中存在高危的感染反应。
已知的第一问题的现有技术的解决方法
文献EP0925826(拥有申请人的名字)公开了一种用于体外处理患者血液的过滤装置,其包括荷负电的聚丙烯腈半渗透膜,所述膜的特征在于表面受限的总离子容量,且在分别具有中性聚合物或阳离子聚合物的膜的中心或表面上处理。
因此,根据这一文献,若负电荷被中和,特别是在膜表面上,则具有这种受限的总离子容量的这种膜在正常的操作条件下可能不会导致接触相的活化,这是因为通过结合所述阳离子聚合物与所述膜,负电荷可参与接触相的活化。
在这一文献中公开的装置内,处理仅仅牵涉直接受到接触相活化影响的膜表面,即与患者血液接触的表面。
对于中空纤维透析器来说,此处阐述了接触相活化的抑制,其中拟与血液接触的所述中空纤维透析器的表面积为约1.34m2,且通过与未处理的透析器(对于它来说,所述流动电势为-22μV/mm Hg)相比,确定其流动电势为+2.7μV/mm Hg。
然而,申请人最近进行的研究表明,实际上,接触相的活化没有被充分地抑制。
确实,观察到在开始治疗之后的第一个半小时内可发生残留和延迟的活化。这一活化没有自动地发生和取决于许多因素,尤其例如患者或所使用的过滤装置。
然后可能出现不舒服的临床症状,例如高血压、腹泻等,尽管它们不如在迅速的接触相活化过程中出现的那些一样严重。
因此,对体外处理诸如血液或血浆之类流体,亦即能克服在该现有技术中遇到的问题的改进的过滤装置存在实际的需求。
本发明的解决方法
现已令人意外地发现配有荷负电的膜的过滤装置,其中用至少一种阳离子聚合物如亲水阳离子聚合物,优选水溶性阳离子聚合物,或者至少一种是阳离子聚合物的聚合物混合物表面处理后者外表面,即与过滤或透析流体直接接触的表面上的这种膜能保留内毒素,否则内毒素将通过反过滤流到血液内。
顺便说一下,已证明,在其外表面和内表面上处理的这种膜显示出改进的肝素吸收能力,在配有这种膜的装置的非血栓形成方面,这代表明显的优势。
据申请人所知,迄今为止没有出版物公开了人工肾类过滤装置,所述人工肾类过滤装置配有在其外表面上按照这一方式处理的膜且预料不到地导致最小化内毒素反过滤的危险。
这一发现是本发明的基础。
此外,通过拟与血液直接接触的外表面在该表面上用至少一种阳离子聚合物如亲水阳离子聚合物,优选水溶性阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物处理的已知的过滤装置的膜上实施这一发现,申请人因此开发了一种诸如膜和过滤装置之类的新产品,其单元元件在其两个表面,内表面和外表面(和之后称为“两面”)上被处理。
令人意外地,这些产品尤其提供二元优势,即有效地避免内毒素的反过滤以及延迟发生接触相的活化。
除了这些非常有利的性能以外,这些产品还具有改进的肝素吸收能力。
发明目的
因此,本发明的第一个目的是一种形成膜的单元元件,该膜包括能将体外处理诸如血液或血浆之类流体的过滤装置分离成两个隔室的半渗透材料,所述材料荷负电,所述元件具有拟与血液或血浆直接接触的第一内表面和拟与滤液接触的第二外表面,其特征在于所述元件的所述第二表面在该表面上通过至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物处理。这一目的在下文中被称为“单面”。
本发明另一目的是以上所述的单元元件,其中第一表面还在该表面上用至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物处理,下文称其为“两面”。
本发明再一目的是一种半渗透膜,其包括这种单元元件的组件。
本发明再一目的是一种可用于体外处理诸如血液或血浆之类流体的过滤装置,其包括通过以上所述的半渗透膜隔开且安装在外壳内的两个隔室,其中第一内隔室拟用于血液或血浆循环,且包括一个或两个通道,和第二外隔室拟用于滤液循环且包括一个或两个通道,这两个隔室还被基于合适的粘合剂化合物的封装化合物隔开,所述封装化合物拟构成分离这两个隔室的密封隔板。
本发明另一目的是制造单元元件的方法,例如以上所述的膜和过滤装置。
现列出本发明的各种目的和其中的一些变通方案。
根据本发明的一个优选的实施方案,所述单元元件具有下述可供替代或互补的特征:
·所述膜材料是均聚物或丙烯腈共聚物;
·膜的所述材料是丙烯腈与至少一种非离子和不可离子化的单体的共聚物,所述不可离子化的单体可能具有来自于能与丙烯腈共聚的至少另一种烯烃不饱和单体的单元;
·膜的所述材料是选自一种丙烯腈共聚物和至少一种阴离子或可阴离子化的单体组成的丙烯腈共聚物,所述阴离子或可阴离子化的单体可能具有来自于能与丙烯腈共聚的至少另一种烯烃不饱和单体的单元;
·所述至少一种阴离子或可阴离子化的单体是携带选自磺酸根、羧基、磷酸根和硫酸根中的阴离子基团,优选硫酸根的阴离子或可阴离子化的烯烃不饱和共聚单体;
·所述共聚单体是甲基烯丙基磺酸钠;
·所述至少一种阳离子聚合物是选自聚胺、二乙基氨乙基葡聚糖(DEAE-Dextran)和含一种或多种季铵基的聚合物与共聚物中的亲水聚合物;
·除了已经报道的优选特征以外,膜的所述材料在灭菌之后还具有大于0的流动电势;
·该单元元件是可通过优选包括下述步骤的制造方法而获得的中空纤维:
(i)制备含以上所述材料的聚合物溶液;
(ii)将所得产物挤出通过具有两个同心喷嘴的模头,其中流体注入到内喷嘴内,形成中空纤维的孔隙,然后热机械处理(例如,拉伸)离开模头的凝胶纤维;和
(iii)通过浸涂或喷涂含至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是以上所述的阳离子聚合物的聚合物混合物的溶液,从而处理所述中空纤维的外表面;
·所述方法包括下述额外的步骤:用含至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物的所述溶液处理所述中空纤维的内表面;
·该单元元件是可通过优选包括下述步骤的制造方法而获得的片状薄膜:
(i)制备含以上所述材料的聚合物溶液;
(ii)在所述聚合物溶液过滤和脱气之后,在旋转机筒上通过具有狭缝形式的模头挤出所述聚合物溶液,
(iii)通过雾化(或浸涂或喷涂)含至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是以上所述的阳离子聚合物的聚合物混合物的溶液,处理所述片状膜的外表面。
挤出工艺(ii)可包括拉伸所得膜约3.5倍的步骤。
·所述工艺包括通过雾化(或浸涂或喷涂)含至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物的溶液,处理所述得到的片状薄膜的内表面的额外步骤。
根据一个优选的实施方案,本发明的半渗透膜具有下述可供替代或者互补的特征:
·它由单元元件的组件如中空纤维组成,以构成中空纤维束;
·它由单元元件的组件如片状薄膜组成,以构成片状膜;
荷负电的半渗透膜可具有小于30μeq/g膜的总的离子容量或电荷。
根据本发明的装置具有下述可供替代或者互补的特征:
·可用于体外处理诸如血液或血浆之类流体的所述过滤装置,包括安装在外壳内的通过半渗透膜隔开的两个隔室,其中第一内隔室拟用于血液或血浆循环,且配有两个通道,和第二外隔室拟用于滤液循环且包括一个或两个通道,这两个隔室还被基于合适的粘合剂化合物的封装化合物隔开,所述封装化合物拟视需要形成:
·(i)隔开所述装置的两个隔室的圆柱形隔板,其含有以上所述的中空纤维束类型的半渗透膜或
·(ii)在所述装置内的气密密封垫(seal),其包括以上所述的片状膜类型的半渗透膜。
可用于体外处理诸如血液或血浆之类流体的本发明所述装置的制造方法的特征在于,它包括在所述外隔室内循环含至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物的聚合物溶液的步骤,其中所述装置包括安装在外壳内的通过半渗透膜隔开的两个隔室,其中第一内隔室拟用于血液或血浆循环,且配有两个通道,和第二外隔室拟用于过滤循环且配有一个或两个通道,这两个隔室还被拟形成气密隔离的封装化合物隔开。
·制造本发明装置的所述方法还包括在外隔室内循环的同时或者不同时地在所述内隔室内循环含至少一种阳离子聚合物或至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物的聚合物溶液的步骤。
·所述方法包括在同一隔室内,从一个或多个隔室的一端循环所述聚合物溶液到另一端,然后翻转循环方向的步骤。
·所述方法还包括在一个循环方向上从隔室之一的一端循环所述聚合物溶液到另一端的步骤。
·所述方法还包括肝素化半渗透膜的步骤,其中肝素化半渗透膜包括在使用之前,预肝素化半渗透膜,或者在安装之后在漂洗所述装置过程中的肝素化步骤。
·所述方法包括在制造所述装置之后γ-射线灭菌的步骤。
还可考虑尚未***以上所述的治疗装置内的半渗透膜的处理方法,和它包括与制造最终装置的方法相同的处理步骤。
具体实施方式
在本发明的优选实施方案中,以更详细的方式并在参考附图的情况下,使用实施方案的实施例,描述本发明,其中:
图1示出了血液透析器/滤血器类型的用于体外处理血液的本发明的“两面”过滤装置;
图2示出了由单元元件,片状薄膜制成的片状膜类型的本发明的半渗透膜;
图3示出了由单元元件,中空纤维组装的本发明的半渗透膜,以形成中空纤维束;
图4示出了其内隔室通过现有技术描述的方法处理的一系列过滤装置的接触相活化和残留与延迟活化发现的测量结果;
图5示出了通过与现有技术的方法相比,其内和外隔室根据本发明的方法处理的本发明的一系列“两面”过滤装置的接触相活化和这种抑制的残留与延迟活化发现的测量结果;和
图6示出了相对于根据现有技术处理的装置,根据本发明的一系列过滤装置的肝素吸收能力。
图1示出了本发明的装置,它是可用于弥补肾功能不全的体外血液处理的装置。
这种装置常规地包括通过半渗透膜隔开的两个隔室。第一隔室拟通过除去线和返回线连接到分别被称为动脉线和静脉线的患者血管体系上,而第二隔室具有可能连接到新鲜透析流体上的入口和连接到废物流体***线上的出口。
选择膜以提供新陈代谢的最终产物从血液隔室扩散和/或对流转移到滤液隔室中。
可由单元元件如中空纤维或者片状薄膜制造膜。
例如,过滤装置如片状膜透析器可包括多次折叠排列的片状膜长条,且在相同侧上具有***到全部折叠层内的分配(dividing)板(参见图2)。
根据图1可看出,本发明的过滤装置包括半渗透膜,例如中空纤维束(1),它置于管状腔(2)内,在此它通过盘状隔板(3,4)在两端被固定。盘状隔板不仅打算将纤维粘结在一起,而且它们还要被用于将垂直于腔(2)的中心线的两个喷嘴(5,6)通向其中的密封隔室确定在管状腔(2)内。含轴向通道喷嘴(9,10)的终端配件(7,8)连接到腔(2)的每一端。这两个喷嘴(9,10)是对称的。根据本发明的装置的血液隔室是在每一粘合盘(3,4)和闭合管状腔(2)的相应终端的终端配件(7,8)之间的内部空间,并形成内部的中空纤维。滤液隔室是垂直于腔(2)的中心线的两个喷嘴(5,6)通向其中的空间且包括中空纤维的外侧。
在本发明的范围内:
作为优选的成膜材料,存在丙烯腈和甲基烯丙基磺酸钠的共聚物。
作为可用于本发明的表面处理的优选的阳离子聚合物,存在高分子量聚乙烯亚胺(PEI)。
作为可用于本发明范围内的其它阳离子聚合物,存在亲水阳离子聚合物,在环境温度下高度水溶性的阳离子聚合物,例如DEAE-Dextran,和含有一种或多种季铵基的聚合物与共聚物。
“聚合物混合物”优选包括以上所述的至少一种阳离子聚合物和在环境温度下高度水溶性的至少一种中性聚合物,例如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)的组合。
当在表面处理中使用的化学化合物是聚乙烯亚胺(PEI)时,优选平均分子量大于25000道尔顿(u),或者更优选大于100000道尔顿(u),优选在下述条件下制备:
-PEI浓度:0.04g/l-20g/l
-介质:水,甘油化水,盐缓冲液,盐溶液
-pH:7-12
-处理流速(在本发明的过滤装置中通过循环处理的情况下,为50ml/min-500ml/min)。
在通过喷涂处理的情况下,喷涂流速介于5至100mg/m2(PEI浓度介于0.1至30g/l)。
-时间:1-30分钟
-闭路或开路
-在这些条件下,PEI的表面浓度范围为1mg/m2-30mg/m2
在本发明的范围内使用下述实验、测量和/或原理证明此处公开的突出性能和目的:
为了显示本发明的过滤装置抑制残留或延迟接触相活化的效率,进行下述试验:
在本发明的意义上,制备当与表面上通常荷负电的膜接触时能模拟产生激肽释放酶(KK)的体液。作为用于试验的有用体液,可使用稀释到5%的贫血小板的人类血浆。在本发明装置的内隔室内,在闭路中以100ml/min的流速循环2L这种液体。
使用常规的色素分析,由通过BIOGENIC销售的底物S2302,测量随着时间流逝在液体样品内的血浆激肽释放酶。
因此,通过与属于现有技术的对照装置相比,在本发明装置中测量随着时间(min.)流逝激肽释放酶含量(U.K.K/L)的增加。
流动电势的测量
为了比较具有相同物质组成但进行过不同表面处理的膜,测量流动电势是有用的。
在本发明的意义上,在单元元件的终端,例如在中空纤维上,或者在本发明的意义上,在膜的终端上,特别是其中循环电解液,例如0.01M氯化钠溶液的一束平行的中空纤维的终端上,测量电势差。
流动电势代表所测量的电势差与施加到单元元件(纤维)或纤维束(膜)的终端上的压差之比。它以μV/mmHg表达。
因此,通过与属于现有技术的对照装置(没有在表面上处理或者仅仅在与血液接触的表面上处理)相比较,测量本发明装置内的流动电势。
测量肝素吸收能力
在漂洗本发明的“两面”处理的装置和属于现有技术的“在血液侧上的单面”处理的对照装置的过程中,采用1升含5000Ul非精馏肝素的生理血清,在内隔室内,在“血液侧”上,在开路的情况下,以150ml/min的流速循环,测量肝素吸收能力。
通过测量在该装置内循环的液体中肝素的浓度(Anti-Xa分析仪,获自Diagnostica Stago的Stachrom肝素),评估通过本发明的装置和对照装置的肝素吸收能力。
在仅仅作为参考目的给出的下述非穷举的实施例中,强调本发明目的的性能、特征和优点。
实施例
实施例1:
含片状膜的“两面”半渗透膜
根据包括下述步骤的方法制造并处理作为图2所图示的透析器的半渗透膜:
·组装在其内和外表面上实现处理过的片状薄膜(26),以实现形成平行血液隔室的由约50块片状薄膜(26)组成的本发明的“两面”透析器,可能与血液接触的表面积为约1.53m2
·在150ml/min的流速下水循环5分钟;
·制备平均分子量>750000道尔顿的PEI溶液,其是通过在水中0.18g/l的浓度下和用氢氧化钠调节到11的pH下,由BASF超滤纯化PEI P而获得;对于PEI的制备来说,还参考属于相同申请人的FR2804328;
如下所述在内隔室(27)(“血液侧”)和外隔室(28)(“透析液侧”)内循环PEI溶液:
-流速300ml/min5分钟。
·在400mmHg的入口压力下,用空气吹扫内隔室和外隔室1分钟;和
·通过γ射线在约30kGy下灭菌。
与循环不同,PEI还可喷涂在板上。
通过这一实施例提供的优点特别是抑制延迟的接触相活化。
实施例2:
根据现有技术处理的常规过滤装置
由图3所示的中空纤维束类型的膜制造图1中图示的过滤装置,例如血液透析器/过滤器。
用由GAMBRO以“AN69”(注册商标)销售的半渗透膜制造的,即由丙烯腈和甲基烯丙基磺酸钠的共聚物制造的一系列产品处理与血液接触的内隔室。这些产品例如被称为“NEPHRAL”(注册商标),也是由GAMBRO销售的且对应于有用表面积范围为约1m2-约2m2的形成AN69膜的中空纤维束的透析器。这些“NEPHRAL”透析器配有长度介于220至280mm的中空纤维,约220μm的内径和约42μm的厚度。处理工艺包括下述步骤:
·水在150ml/min的流速下循环5分钟;
·与前一实施例相同,在水中以0.18g/l的浓度下和用氢氧化钠调节到pH11
·如下所述在图1所示的装置中的内隔室(1)(“血液侧”)内循环PEI溶液:
-在方向1上,流速为300ml/min,经2.5分钟;
-在方向2上,流速为300ml/min,经2.5分钟;
·在400mmHg的内压下,用空气吹扫内隔室(1)1分钟;和
·通过γ射线在约30kGy下灭菌。
结果
流动电势的测量
被称为NEPHRAL XT(对照物)的“血液侧”未处理的透析器的流动电势为-20±2μV/mmHg,而如实施例3所述的根据现有技术方法的“在血液侧”上处理的NEPHRAL 300、400和500系列的透析器在通过γ射线灭菌之后的流动电势为-5±2μV/mmHg。
接触相活化作用的测量
正如图4所示的,采用在首先的2小时内,作为处理时间函数生成的激肽释放酶的浓度,定量测量接触相的活化。这可应用到所使用的数种NEPHRAL透析器(N300ST、N400ST和N500ST系列,其序列号在系列号之后示出)上。
如上所述,接触相的活化被延迟,这是因为它出现在首先的20分钟之后,但不总是如此,因为它取决于数个参数,例如供体血液的性质。
从定量的角度来说,在对患者的影响方面来说,接触相的这一延迟活化不如立即活化那样严重。确实,所生成的激肽释放酶的浓度约等于10个单位。
因此,这一实施例说明了在根据现有技术的中空纤维透析器上延迟接触相的活化。
实施例3
根据本发明的“两面”过滤装置
在与实施例2中使用的那些相同的产品上进行相同的处理,所不同的是灭菌步骤,然后继续如下所述处理:
·在图3所示的装置的外隔室(“透析液侧”)内,在水中0.18g/l的浓度下和用氢氧化钠调节到pH11时,用如上所述的PEI处理;
·流速300ml/min下处理5分钟。
·在400mmHg的压力下,用空气吹扫外隔室1分钟;和
·通过γ射线在约30kGy下灭菌。
在灭菌之后,根据本发明所得“两面”装置的特征在于下述突出的性能:
·在通过γ射线灭菌之后的流动电势为+5±2μV/mmHg;
·完全抑制接触相的残留和延迟活化(正如图5所示);实际上,即使在2小时处理之后,也不再观察到激肽释放酶生成;
·改进的肝素吸收能力(正如图6所示)。

Claims (22)

1.一种形成膜的单元元件,该膜包括能将体外处理诸如血液或血浆之类流体的过滤装置分离成两个隔室的半渗透材料,所述材料荷负电,所述元件具有拟与血液或血浆直接接触的第一内表面和拟与滤液接触的第二外表面,其特征在于所述元件的所述第二表面在该表面上通过至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物处理。
2.权利要求1的单元元件,其特征在于所述第一表面在该表面上用至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是阳离子聚合物的聚合物混合物处理。
3.权利要求1或2的单元元件,其特征在于膜的所述材料是丙烯腈与至少一种阴离子或可离子化的共聚单体的共聚物,所述共聚物可含有衍生于能与丙烯腈共聚的至少另一种烯属不饱和单体的单元。
4.权利要求1-3任何一项的单元元件,其特征在于所述共聚单体是烯键式不饱和且携带选自磺酸根、羧基、膦酸根、磷酸根和硫酸根中的阴离子基团的阴离子或可阴离子化的共聚单体。
5.权利要求4的单元元件,其特征在于膜的所述材料是丙烯腈和甲代烯丙基磺酸钠的共聚物。
6.权利要求1-5任何一项的单元元件,其特征在于所述至少一种阳离子聚合物是选自聚胺、二乙基氨乙基葡聚糖和含一种或多种季铵基的聚合物及共聚物中的亲水聚合物。
7.权利要求6的单元元件,其特征在于所述聚胺是聚乙烯亚胺。
8.权利要求1-7任何一项的单元元件,其特征在于它是中空纤维。
9.权利要求1-7任何一项的单元元件,其特征在于它是片状薄膜。
10.根据权利要求8结合权利要求1或者结合从属于权利要求1时权利要求3-7任何一项的单元元件的制造方法,该方法包括下述步骤:
(i)制备含有权利要求3-5任何一项中限定的材料的聚合物溶液,
(ii)将所得产物挤出通过具有两个同心喷嘴的模头,其中流体注入到内喷嘴内,形成中空纤维的孔隙,然后热机械处理离开模头的凝胶纤维;和
(iii)通过浸涂或喷涂含至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是权利要求6或7的阳离子聚合物的聚合物混合物的溶液,从而处理所述中空纤维的外表面。
11.根据权利要求8结合权利要求2或者结合从属于权利要求2时权利要求3-7任何一项的单元元件的制造方法,该方法包括下述步骤:
(i)制备含有权利要求3-5任何一项中限定的材料的聚合物溶液,
(ii)将所得产物挤出通过具有两个同心喷嘴的模头,其中流体注入到内喷嘴内,形成中空纤维的孔隙,然后热机械处理并拉伸离开模头的凝胶纤维;
(iii)通过浸涂或喷涂含至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是权利要求6或7的阳离子聚合物的聚合物混合物的溶液,从而处理所得中空纤维的外表面和
(iv)用含至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是权利要求6或7的阳离子聚合物的聚合物混合物的所述溶液处理所述中空纤维的外表面。
12.根据权利要求9结合权利要求1或者结合从属于权利要求1时权利要求3-7任何一项的单元元件的制造方法,该方法包括下述步骤:
(i)制备含有权利要求3-5任何一项中限定的材料的聚合物溶液;
(ii)在所述聚合物溶液过滤和脱气之后,挤出所述聚合物溶液通过在旋转机筒上具有狭缝形式的模头;和
(iii)通过雾化含至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是权利要求6或7的阳离子聚合物的聚合物混合物的溶液,处理所述片状薄膜的外表面。
13.根据权利要求9结合权利要求2或者结合从属于权利要求2时权利要求3-7任何一项的单元元件的制造方法,该方法包括下述步骤:
(i)制备含有权利要求3-5任何一项中限定的材料的聚合物溶液;
(ii)在所述聚合物溶液过滤和脱气之后,挤出所述聚合物溶液通过在旋转机筒上具有狭缝形式的模头;和
(iii)通过雾化或浸涂含至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是权利要求6或7的阳离子聚合物的聚合物混合物的溶液,处理所得片状薄膜的外表面。
14.一种半渗透膜,其由一束权利要求8的单元元件组成或者通过组装如权利要求10或11的方法制造的单元元件而获得。
15.一种半渗透膜,其由权利要求9的单元元件组成或者通过组装如权利要求12或13的方法制造的单元元件而获得。
16.一种可用于体外处理诸如血液或血浆之类流体的过滤装置,其包括安装在外壳(2)内的通过半渗透膜隔开的两个隔室,其中第一内隔室拟用于血液或血浆循环,且配有两个通道(9,10),和第二外隔室拟用于滤液循环且包括一个或两个通道(5,6),这两个隔室另外被基于合适的粘合剂化合物的封装化合物隔开,所述封装化合物拟视需要形成:
(i)隔开所述装置的两个隔室的圆柱形隔板,其含有权利要求14的半渗透膜或
(ii)在所述装置内的气密密封物,其包括权利要求15的半渗透膜。
17.用于体外处理诸如血液或血浆之类流体的过滤装置的制造方法,其中所述装置包括安装在外壳(2)内的通过半渗透膜隔开的两个隔室,其中第一内隔室拟用于血液或血浆循环,且配有两个通道,和第二外隔室拟用于过滤循环且配有一个或两个通道,这两个隔室另外被基于合适的粘合剂化合物的封装化合物(3)隔开,所述封装化合物拟形成气密隔离,其特征在于,它包括在所述外隔室内循环含至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是权利要求6或7的阳离子聚合物的聚合物混合物的聚合物溶液的步骤。
18.前一项权利要求的方法,其特征在于,它还包括在外隔室内循环的同时或者不同时地在所述内隔室内循环含至少一种阳离子聚合物或其中至少一种聚合物是权利要求6或7的阳离子聚合物的聚合物混合物的聚合物溶液的步骤。
19.权利要求17或18的方法,其特征在于它包括在同一隔室内,从一个或两个隔室的一端循环所述聚合物溶液到另一端,然后反转循环方向的步骤。
20.权利要求17、18或19的方法,其特征在于它包括沿仅仅一个循环方向从一个或两个隔室的一端循环所述聚合物溶液到另一端的步骤。
21.权利要求17-20任何一项的方法,其特征在于它还包括肝素化半渗透膜的步骤,其中肝素化半渗透膜包括在使用之前,预肝素化所述膜,或者在安装之后在漂洗所述装置过程中肝素化所述膜。
22.权利要求17-21任何一项的方法,其特征在于它包括在制造所述装置之后γ-射线灭菌的步骤。
CN2004800248285A 2003-08-28 2004-07-15 膜的表面处理和相关产品 Expired - Fee Related CN1842363B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0310257 2003-08-28
FR0310257A FR2859114B1 (fr) 2003-08-28 2003-08-28 Dispositif de filtration comportant une membrane semi-permeable pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma pour prevenir notamment l'activation retardee de la phase contact
PCT/IB2004/002302 WO2005021139A1 (en) 2003-08-28 2004-07-15 Surface treatment of the membrane and associated product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1842363A true CN1842363A (zh) 2006-10-04
CN1842363B CN1842363B (zh) 2011-09-21

Family

ID=34130636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2004800248285A Expired - Fee Related CN1842363B (zh) 2003-08-28 2004-07-15 膜的表面处理和相关产品

Country Status (12)

Country Link
EP (1) EP1658126B1 (zh)
JP (1) JP4579916B2 (zh)
KR (1) KR101081640B1 (zh)
CN (1) CN1842363B (zh)
AT (1) ATE465800T1 (zh)
AU (1) AU2004268441B2 (zh)
CA (1) CA2535850C (zh)
DE (1) DE602004026883D1 (zh)
ES (1) ES2345106T3 (zh)
FR (1) FR2859114B1 (zh)
PL (1) PL1658126T3 (zh)
WO (1) WO2005021139A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109689188A (zh) * 2016-11-29 2019-04-26 甘布罗伦迪亚股份公司 用于吸附细菌的膜

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5358896B2 (ja) * 2007-03-16 2013-12-04 東レ株式会社 中空糸膜およびこれを内蔵してなる血液浄化器
EP2168666A1 (en) 2008-09-25 2010-03-31 Gambro Lundia AB Irradiated membrane for cell expansion
EP2314672B1 (en) 2008-09-25 2015-04-15 Gambro Lundia AB Hybrid bioartificial kidney
EP2168668A1 (en) 2008-09-25 2010-03-31 Gambro Lundia AB Membrane for cell expansion
EP2177603A1 (en) * 2008-09-25 2010-04-21 Gambro Lundia AB Device for renal cell expansion
JP5528070B2 (ja) 2009-11-25 2014-06-25 富士フイルム株式会社 濾過フィルタ用結晶性ポリマー微孔性膜及びその製造方法、並びに濾過用フィルタ
ITPD20110283A1 (it) * 2011-09-05 2013-03-06 Antonio Cappello Emodializzatore - emofiltratore - plasmaseparatore a fibre cave rotanti
KR102573617B1 (ko) * 2021-03-24 2023-09-01 주식회사 아이엠씨 항균 필름 및 이의 제조방법
EP4324495A1 (en) 2021-04-15 2024-02-21 Toray Industries, Inc. Blood treatment material
TWI814259B (zh) * 2022-02-21 2023-09-01 佳世達科技股份有限公司 血液透析器之組裝設備

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61296115A (ja) * 1985-06-25 1986-12-26 Asahi Medical Co Ltd アクリロニトリル系中空繊維の製造方法
JP3176753B2 (ja) * 1992-03-17 2001-06-18 旭メディカル株式会社 血液処理用の吸着材
JP3126483B2 (ja) * 1992-04-24 2001-01-22 ダイセル化学工業株式会社 両面平膜の製造方法及び装置
JP3165740B2 (ja) * 1992-06-24 2001-05-14 株式会社トクヤマ 分離膜およびその製造方法
JPH0615167A (ja) * 1992-07-06 1994-01-25 Terumo Corp 多孔性分離膜
JPH07100202A (ja) * 1993-10-01 1995-04-18 Teijin Ltd 血液透析用中空糸膜およびその製造方法
WO1996003202A1 (en) * 1994-07-28 1996-02-08 Millipore Corporation Porous composite membrane and process
FR2747591B1 (fr) * 1996-04-19 1998-05-22 Hospal Ind Appareil medical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma et procedes de fabrication de cet appareil
JP3392707B2 (ja) * 1997-05-28 2003-03-31 川澄化学工業株式会社 血液透析器
FR2772639B1 (fr) * 1997-12-24 2000-02-04 Hospal Ind Utilisation d'un polymere neutre ou cationique pour prevenir l'activation de la phase contact du sang ou du plasma en contact avec une membrane semi-permeable
JP3942266B2 (ja) * 1998-04-17 2007-07-11 旭化成メディカル株式会社 エンドトキシン吸着能を有する血液透析膜及びそれを用いた透析器
JPH11332987A (ja) * 1998-05-26 1999-12-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 移動型酸素濃縮装置
JP4042876B2 (ja) * 1998-05-27 2008-02-06 旭化成クラレメディカル株式会社 膜型血液透析器
FR2804328B1 (fr) * 2000-01-27 2002-03-15 Hospal Ind Membrane semi-permeable non thrombogene et procede de fabrication
EP1334763B1 (en) * 2000-10-24 2006-12-20 Kaneka Corporation Hydrophilized membrane and method of hydrophilization therefor
JP4144843B2 (ja) * 2002-01-29 2008-09-03 旭化成クラレメディカル株式会社 中空糸膜型透析濾過器
KR101413825B1 (ko) * 2002-08-21 2014-07-01 도레이 카부시키가이샤 개질 기재, 분리막 및 분리막 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109689188A (zh) * 2016-11-29 2019-04-26 甘布罗伦迪亚股份公司 用于吸附细菌的膜

Also Published As

Publication number Publication date
CA2535850A1 (en) 2005-03-10
AU2004268441A1 (en) 2005-03-10
EP1658126A1 (en) 2006-05-24
ATE465800T1 (de) 2010-05-15
EP1658126B1 (en) 2010-04-28
DE602004026883D1 (de) 2010-06-10
KR101081640B1 (ko) 2011-11-09
FR2859114A1 (fr) 2005-03-04
JP4579916B2 (ja) 2010-11-10
KR20060092204A (ko) 2006-08-22
PL1658126T3 (pl) 2010-09-30
JP2007503862A (ja) 2007-03-01
WO2005021139A1 (en) 2005-03-10
CA2535850C (en) 2012-05-08
CN1842363B (zh) 2011-09-21
FR2859114B1 (fr) 2005-10-14
AU2004268441B2 (en) 2009-07-16
ES2345106T3 (es) 2010-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1232338C (zh) 非对称多孔膜及其制造方法
CN102458623B (zh) 具有改善性能的膜
CN1684727A (zh) 血浆净化膜和血浆净化***
CN1125669C (zh) 聚砜中空纤维膜,其制法和用途
JP4059543B2 (ja) 血液または血漿の体外治療用医療装置およびこの装置を製造するための方法
CN1921929A (zh) 具有改进的分离性能的高通量渗析膜
CN101035576A (zh) 聚砜血液透析器
JP5619878B2 (ja) 改良された性能を有する膜
CN1842363A (zh) 膜的表面处理和相关产品
CN1195577C (zh) 生理活性物质溶液用过滤膜
CN1921930A (zh) 改良的除去中分子的透析膜
TW201233434A (en) Medical material and hollow fiber membrane module
CN1917935A (zh) 整体非对称膜、所述膜的制备方法和其用途
CN1901948A (zh) 血液净化用中空丝膜以及使用该中空丝膜的血液净化器
JP3896197B2 (ja) 体外循環により血液を処理する装置およびその製造方法
CN1263534C (zh) 中空线状血液净化膜及其制造方法
JP6752605B2 (ja) 生体由来液処理フィルター及びフィルターデバイス
CN1179760C (zh) 血液净化器
CN105833748A (zh) 一种高通量血液透析膜及其制备方法
US8118176B2 (en) Membrane unit element, semipermeable membrane, filtration device, and processes for manufacturing the same
WO2016208642A1 (ja) 血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器
JPWO2007010961A1 (ja) 改質基材とその製造方法
JPH04338223A (ja) 選択透過性膜の処理方法
JP2003268152A (ja) 親水性微多孔膜
JP2020110638A (ja) 血液処理用分離膜及びその膜を組み込んだ血液処理器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110921