DE2558363A1

DE2558363A1 - Membranelement zum selektiven entfernen von stoffen aus menschlichem blut

Info

Publication number: DE2558363A1
Application number: DE19752558363
Authority: DE
Inventors: Alvaro Prof Dr Affonso; Helmut Dr Bayer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1977-07-07

Description

Meitranelement zum selektiven Entfernen von Stoffen aus menschlichem Blut
Vorliegende Erfindung betrifft ein Membranelement zum selektiven Entfernen von Stoffen aus menschlichem Blut, gekennzeichnet durch eine herkömmliche Membran, die auf ihrer einen Seite in enger Berührung mit einer Mischung aus einem Adsorptionsmittel und einer quellfähigen Substanz ist.
Das selektive Entfernen von Stoffen aus menschlichem Blut ist in verschiedener Hinsicht von grosser Bedeutung, beispielsweise zum Entfernen unerwünschter Stoffwechselprodukte wie Harnstoff, Glukose oder Kreatinin, oder von organischen oder anorganischen Stoffen bei schweren Vergiftungsfällen. Um dies zu erreichen kann man Adsorptionsverfahren unter Zuhilfenahme von Aktivkohle oder anderen Adsorptionsmitteln anwenden. Im Falle des menschlichen Blutes hat man dabei einige wichtige Faktoren zu beachten. Die Proteine des Blutes werden nämlich ebenfalls adsorbiert und man muss direkten Kontakt mit der Kohle vermeiden. Weiter müssen das Adsorptionsmittel und gegebenenfalls dazugehörige Hilfsstoffe pharmakologisch neutral sein und dürfen nicht zum Gerinnen des Blutes führen. Ferner darf das Adsoptionsmittel nicht in Form kleiner Teilchen in den Blutstrom gelangen. Aus diesem Grunde hat man bereits Adsorptionsmittel wie aktivierte Kohle an der Oberfläche mit einer schützenden Schicht eines biocompatiblen Polymers überzogen (DOS 2 435 7o3)4 diese Schicht wirkt als semipermeable Membran, welche die hochmolekularen Eiweißkörper im Blut zurückhält, jedoch die niedrignolekularen Stoffe (organische und anorganische Substanzen) durchtreten lässt, welche dann vom Adsorptionsmittel gebunden werden können.
In unserer Patentanmeldung P 25 51 445.8 wurde eine semipermeable Membran beschrieben, auf deren einer Seite sich die quellfähige Substanz Polyvinylpyrrolidon befindet.
Es wurde nun gefunden, dass man eine wesentliche Beschleunigung der geschilderten Stofftrennungsvorgänge erreicht, d.h. der selektiven Entfernung von Stoffen aus menschlichem Blut, wenn man erfindungsgemäss ein Membranelement verwendet, bei welchem eine herkömmliche semipermeable Membran in enger Berührung mit einem Gemisch aus einem Adsorptionsmittel mit einer quellfähigen Substanz ist.
Hierbei tritt neben der bekannten Dialyse offensichtlich eine starke Ultrafiltration ein, wodurch niedrigmolekulare Stoffe mit erhöhter Geschwindigkeit selektiv aus dem menschlichen Blut entfernt werden.
Die herkömmlichen semipermeablen Membranen bestehen bekanntermaßen aus Folien aus regenerierter Cellulose, Celluloseacetat, Nitrocellulose, u.a. Die für das erfindungsgemässe Membranelement infragekommenden Adsorptionsmittel können beispielsweise aktivierte Kohle (Aktivkohle), Bentonite oder andere Silikate, ferner synthetische Harze mit adsorbierenden, ionenaustauschenden oder komplexbildenden Eigenschaften sein. Die quellfähige Substanz ist vorzugsweise Polyvinylpyrrolidon, kann aber auch ein anderer quellfähiger Stoff sein, beispielsweise Hydroxymethylcellulose, Polyacrylsäurederivate, modifizierte Stärke, u.a.
Das Prinzip vorliegenden Membranelements ist in Abb.1 gezeigt, wobei a) das vorbeiflieessende menschliche Blut darstellt, b) die herkömmliche semipermeable Membran, und c) das Gemisch aus Adsorptionsmittel und quellfähiger Substanz. Während hochmolekulare Substanzen insbesondere Proteine, auf der Seite a) des Blutes festgehalten werden, wandern niedrigmolekulare Stoffe, vor allem solche die selektiv aus dem Blut entfernt werden sollen, durch die semipermeable Membran b) und werden von der mit b) in enger Berührung stehenden Mischung c) aus Adsorptionsmittel und quellfähiger Substanz festgehalten.
In der Praxis kann das erfindungsgemässe Membranelement in verschiedener Weise gestaltet werden, wie nachfolgende Beispiele zeigen; dabei wird der an sich bekannte Einbau in Behälter und Apparaturen sowie die dazugehörige Technik nicht in Einzelheiten beschrieben.
Beispiel 1 Ein bandförmiges Membranelement gemäss Abb.2 wird hergestellt, indem man 10,0 g Aktivkohle mit ca. 1 ml einer 50 %eigen wässrigen Dispersion von Methylcellulose mischt und die erhaltene Masse in einen nahtlosen Folienschlauch (z.B. aus regenerierter Cellulose) pressty wobei man den nur teilweise gefüllten Folienschlauch so zusammenpresst, dass man ein Membranelement gemass Abb.2 erhält. Däs so gewonnene Membranelement kann, innrllaxgeeigneter Behälter, in gestreckter, spiralig gewundener, oder in anderer passender Form, mit menschlichem Blut in Berührung gebracht werden.
Statt-Methylcellulose kann man, wenn eine höhere Ultrafiltration verlangt wird, vorteilhafterweise Polyvinylpyrrolidon verwenden, ferner, je nach besonderem Anwendungsgebiet, Carboxymethylcellulose, Stärkederivate, u.a.
Anstelle der Aktivkohle kan man auch adsorbierende Harze wie z.B.
Amberlite XAD, oder Ionenaustauscher wie z.B. Amberlite IRC verwenden.
Beispiel 2 Ein Membranelement in Granulatform (rund, zylindrisch,u.s.w.) gemäss Abb.3 wird wie folgt hergestellt: Zunächst wird wie in Beispiel 1 beschrieben eine formbare Masse aus Aktivkohle und einer wassrigen Dispersion von Methylcellulose hergestellt. Dann wird die teigförmige Masse auf bekannte Weise, z.B. wie in der pharmazeutischen Verfahrenstechnik üblich, granuliert. Das getrocknete Granulat wird dann mit einer Lösung von Collodium getränkt und unter ständiger Bewegung vom organischen Lösungsmittel befreit. Das fertige Granulat wird in geeignete Behält gefüllt, durch welche das menschliche Blut in üblicher Weise geleitet wird.
Beispiel 3 Eine andere Herstellung eines Membranelementes in Granulatform erfolgt zunächst durch Herstellung einer formbaren Masse gemass Beispiel 1 und deren-Granulierung gemäss Beispiel 2.
Um einer eventuellen Gerinnung des Blutes vorzubeugen werden der erhaltenen Masse noch geringe Mengen Heparin und AcetylsSticylsäure zugesetzt.
Das getrocknete Granulat wird dann in einer Lösung von lßo g Celluloseacetat, 2,o g Glycerin und 50 ml Aceton unter Umwälzen getränkt. Nach wegblasen des Acetons mit Warmluft wird das Glycerin durch mehrmaliges Waschen mit sterilem Wasser entfernt.
Die so erhaltenen Membranelemente in Granulat form werden wie in Beispiel 2 in der Praxis in an sich bekannter Weise angewendet.
L e e r s e i t e

Claims

PATENTANSPRÜCHE @ Membranelement zum selektiven Entfernen von Stoffen aus menschlichem Blut, gekennzeichnet durch eine herkömmliche semipermeable Membran die auf ihrer einen Seite in enger Berührung mit einer Mischung aus einem Adsorptionsmittel und einer quelifähigen Substanz ist.
2. Membranelement nach Anspruch 1, wobei das Adsorptionsmittel durch einen Ionenaustauscher ersetzt wird.
3. Membranelement nach Anspruch 1, wobei das Adsorptionsmittel in Mischung mit einem Ionenaustauscher vorliegt.
4. Membranelement nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Gel bildende Substanz in trockener, halb fester oder flüssiger Form vorliegt.
5. Membranelement nach Anspruch 1 bis 4, wobei die Gel bildende Substanz Polyvinylpyrrolidon ist.