DD293267B5

DD293267B5 - Filter zur selektiven Leukozyteneliminierung

Info

Publication number: DD293267B5
Application number: DD33938690A
Authority: DD
Inventors: Ljuba Mavrina; Gert Matthes; Rudolf Ehwald
Original assignee: Universitaetsklinikum Charite
Priority date: 1990-04-03
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 1996-05-15
Also published as: DE4019114A1

Description

Methoden WBC-Restgehalt	I	-	%	Zeitl. Kosten	(US-	Apparativer
		7	Aufwand	Dollar)	Aufwand
(χ ю^э/і;	0,50		(min)	16
* mit NaCI-Waschprozessen		35	45		Zellwaschzentrifuge
	0,65			32	Kühlzentrifuge
* nach Kryokonservierung	0,55	35	60		Zellwaschzentrifuge
	0,00	17		2	Kühlzentrifuge
* „Umkehrzentrifugation"	0,00	0	45	7	Kühlzentrifuge
* Pall-Filter(spin-cool)		0	250	25	Kühlzentrifuge
* Erypur-Filter		45	16	Filter
* Sepacell-Filter	20	Filter

In der DE-AS 1 928 052 wird ein Verfahren zum Entfernen von durch Lagerung veränderten Bestandteilen aus gelagertem Blut beschrieben, bei dem das Blut mit einem Filter in Berührung kommt, der eine zusammendrückbare Fasermasse darstellt. Diese Fasermasse weist eine große Oberfläche auf, besitzt eine Dichte von 0,1 bis 0,4 g/cm³ und der mittlere Faserdurchmesser ist kleiner als 60 Mikron.

Aus DD 263 921 ist ein Verfahren zur Abtrennung niedermolekularer Verbindungen vom Blut bekannt, bei dem die zellulären Blutbestandteile einschließlich der Leukozyten ohne Eliminierung durch eine Packung aus pflanzlichen Zellwandgerüsten gelangen. Für diesen Vorgang werden große vesikuläre Füllkörper, die aus den Sprossen der Wasserlinse Wolffia arrhiza hergestellt werden, eingesetzt, was zu relativ großen Strömungskanälen führt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine effektive und ökonomische Vorrichtung zur selektiven Eliminierung von Leukozyten aus Blut und Blutpräparaten oder anderen biologischen Flüssigkeiten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung zur selektiven Eliminierung von Leukozyten aus Blut und Blutpräparaten oder anderen biologischen Flüssigkeiten zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Filtervorrichtung mit einem Adsorbens aus pflanzlichen Zellwandgerüsten in einfacher oder kaskadenförmiger Packung gefüllt ist und vor Anwendung mit einer Pufferlösung und einer gerinnungshemmenden Substanz gesättigt wird.

Das Adsorbens besteht aus einem siebartigen Filterboden und einer Säulenpackung. Die Säulenpackung enthält ein Adsorbens aus Zellwandgerüsten, die aus den 0,1 bis 0,2 mm großen Zellaggregaten einer pflanzlichen Zeilsuspensionskultur hervorgegangen sind.

An die vorbereitete Filtrationspackung werden Blut oder Blutpräparate angeschlossen und kontinuierlich durch das Filtrationsmaterial geführt. Die Filtration wird erst beendet, wenn das Filtrationsvolumen ein Mehrfaches des Packungsvolumens erreicht. Die Zusammensetzung der verbleibenden zellulären und/oder azellulären Bestandteile wird nach Passage der Säulenpackung nicht wesentlich verändert.

Die Eliminierung von Leukozyten aus Konservenblut ist nach Durchlauf des Filters überraschenderweise > als 90 %. Die Wiederfindungsrate für Erytrozyten beträgt annähernd 100 %.

Die biologische Verträglichkeit der verwendeten pflanzlichen Zellwandgerüste ist nachgewiesen. Einfache In-vitro-Tests ergaben, daß die Erythrozyten nach der Filtration keine Einschränkungen der Lebens- und Funktionsfähigkeit zeigten.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Die nach Verfahren DD 246 920 A1 aus steril gezüchteten Suspensionszellen von Chenopodium album hergestellten Füllkörper haben eine irreguläre und annähernd isodiametrische Form sowie eine Größe von 0,1 bis 0,4 mm.

Das fertige Füllmaterial wurde in einer Phosphatpufferlösung nach Sörensen (0,066 mol/l, pH = 7,0) unter Zusatz von 500 IE Heparin je 100 ml Puffer gesättigt und in eine Säule aus silikonisiertem Gas gefüllt. Das Endvolumen des Füllkörpers betrug 8 ml. Über diese Filtrationspackung wurde ein Blutkonservenbeutel (Human-Erythrozytenkonzentrat, ARp 08/30/03) angeschlossen, so daß das Erythrozytenkonzentrat mittels Schwerkraft kontinuierlich durch die Filtrationspackung floß.

Das Filtrat wurde fraktionsweise gesammelt und analysiert. Die Bestimmung der Anzahl von Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten erfolgte mittels Coulter Counter im Erythrozytenkonzentrat und nach der Filtration.

Nach einem Elutionsvolumen, das dem Totvolumen der Filtrationspackung aus vesikulären pflanzlichen Füllkörpern entspricht (= 50 % des Packungsvolumens), stellt sich ein Gleichgewicht in der zellulären Zusammensetzung des Filtrationsmaterials ein.

In Tabelle 2 sind die Ergebnisse der Filtration von Human-Erythrozytenkonzentrat dargestellt.

Tabelle 2

Vergleichsweise Bestimmung von hämatologischen Parametern im Human-Erythrozytenkonzentrat vor und nach einfacher Passage der Filtrationspackung (WBC = Leukozyten, PLT = Thrombozyten, RBC = Erythrozyten, HB = Hämoglobin, PCV = Hämatokrit, MCV = mittleres Erythrozytenvolumen, MCH = mittlerer HB-Gehalt des Einzelerythrozyten, MCHC = mittlere korpuskulare HB-Konzentration).

Parameter	(GpVI)	vor Passage	nach Passage	% Eliminierung
WBC	(Gpt/D	4,1	0,5	87,8
PLT	(Tpt/I)	64,0	3,0	95,3
RBC	(mmol/l)	6,93	7,22
HB		13,3	13,7
PCV	(fl)	0,619	0,653
MCV	(fmol)	90,1	90,4
MCH	(mmol/l)	1,92	1,90
MCHC	21,4	21,0

Diese hämatologischen Parameter bleiben auch nach Filtration einer Blutzellsuspension, deren Volumen dem 3fachen Volumen der Packung entspricht, konstant. Erst danach kommt es zu einem langsamen Anstieg der Leukozytenkonzentration im Filtrat, was für eine Erschöpfung der Eliminierungskapazität des Füllmaterials spricht.

Beispiel 2

Als Ausgangsmaterial für die Filtrationspackung wird das gleiche Material aus pflanzlichen Zellwandgerüsten wie in Beispiel 1 verwendet. Zur Erhöhung des Eliminierungsgrades von Leukozyten und zur Verhinderung einer Verlangsamung des Durchflusses durch den Filter wurde hier eine kaskadenförmige Vorrichtung angewendet.

Dazu wurde die Säulenpackung so angeordnet, daß frisch abgenommenes Vollblut, heparinisiert, gesunder Blutspender durch eine zweiteilige, hintereinandergeschaltete Packung von Füllkörpern (jeder Teil der Packung hatte ein Volumen von 3,0 ml) filtriert wurde.

Die Ergebnisse dieser Filtration sind in Tabelle 3 dargestellt (Die Bestimmung der hämatologischen Parameter erfolgt analog Beispiel 1.).

Tabelle 3

Vergleichsweise Bestimmung von hämatologischen Parametern vor und nach kaskadenförmiger Filtration von Heparin-Vollblut gesunder Blutspender (Abkürzungen wie in Tabelle 2).

Parameter	Vor Passage	2. Versuch	Nach Passage	2. Versuch	% Eliminierung	2.Versuch
	1. Versuch	6,6	1. Versuch	0,4	I.Versuch	93,4
WBC (Gpt/I)	8,2	177	0,3	6	96,3	96,6
PLT (Gpt/I)	n.g.	4,18	n.g.	5,0	n.g.
RBC (TpVI)	4,75	8,40	3,83	10,6
HB (mmol/l)	9,01	0,390	8,49	0,501
PCV	0,435	2,01	0,344	1,97
MCH (fmol)	1,90	93,2	2,21	92,1
MCV (fl)	91,5	21,6	89,9	21,4
MCHC (fmol)	20,7	24,6

Mit der Leukozyteneliminierung bei Anwendung des Filters wird eine Leukozytenkonzentration von 0,3 χ 10⁹/l erreicht, die unter der maximalen nichtimmunogenen Dosis liegt und somit der Forderung der Transfusionspraxis voll entspricht

Der Einsatz derartig hergestellter, leukozytenarmer Blute und Blutpräparate in der Transfusionsmedizin und Hamatologie hat bedeutende medizinische und ökonomische Auswirkungen, da mit Hilfe dieser Präparate bei polytransfundierten Patienten eine NHFTR verhütet werden kann bzw. durch die Transfusion von reinen Blutpräparaten einer Alloimmunisierung vorgebeugt wird. In bezug auf die bekannten Filter sind die erzielten Resultate der Leukozytenentfernung annähernd gleichwertig, wobei die verwendeten pflanzlichen Zellwandgerüste als Filtrationsmaterial billiger in der Herstellung sein können.

Claims

Filter zur selektiven Leukozyteneliminierung aus Blut, Blutpräparaten oder anderen biologischen leukozytenhaltigen Flüssigkeiten unter Verwendung eines Adsorbens aus pflanzlichen Zellwandgerüsten, bestehend aus einem siebartigen Filterboden und einer Säulenpackung, gekennzeichnet dadurch, daß die Säulenpackung ein Adsorbens aus Zellwandgerüsten, die aus den 0,1 bis 0,2 mm großen Zellaggregaten einer pflanzlichen Zeilsuspensionskultur hervorgegangen sind, enthält.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die durch das Filter filtrierten leukozytenarmen Blute und Blutpräparate dienen zur gezielten Hämotherapie in der Medizin und verhüten eine nichthämolytische febrile Transfusionsreaktion (NHFTR) beim Patienten oder beugen einer Alloimmunisierung durch Transfusionen vor.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bestandteil des Konzeptes der Blutkomponententherapie (gezielte Hämotherapie) ist die Transfusion von möglichst reinen Blutpräparaten, um bei der Transfusion eine Immunisierung der Patienten im HLA- und ΗΡΑ-System zu vermeiden oder bei schon vorliegenden Antikörpern einer NHFTR vorzubeugen.

Nach übereinstimmenden Angaben im internationalen Schrifttum beträgt die maximale nichtimmunogene Dosis 0,25 χ 10⁹ WBC (Schwellendosis), zur Prävention einer NHFTR = 96 % Leukozyteneliminierung). Die kritische immunogene Dosis wird mit 0,002 χ 10⁹ Leukozyten/I (Schwellendosis zur Prävention einer Immunisierung = 99,9 % Leukozyteneliminierung) angegeben. Bekannt sind zahlreiche Vorrichtungen zur Präparation von leukozytenarmen Blutzellkonzentraten (Übersicht in Tab. 1), die die Gesamtleukozytenzahl im Präparat mit unterschiedlicher Effektivität (Eliminierung um 50-99 %) reduzieren, wobei den Vorrichtungen Wirkprinzipien wie Dichte-, Dichtegradiententrennung, spezifische Adsorption, selektive osmotische Schädigung oder Kryoselektion bzw. Kombinationen dieser Methoden zugrunde liegen. Bei der Leukozytenentfernung mit den angeführten Methoden tritt ein Erythrozytenverlust von 10-30 % auf, wodurch der gewünschte Hämoglobinanstieg einer Transfusion mit derartig präparierten leukozytenarmen Blutpräparaten beeinträchtigt wird.

Tabelle 1

Bekannte Vorrichtungen und Verfahren zur Reduzierung der Gesamtleukozytenzahl in erythrozytenhaltigen Präparationen (nach Labmedica, Vol. 5, No. 3 [1988], S. 39-41)