DE2601089A1 - Verfahren zur entfernung von endotoxinen aus biologischen fluiden - Google Patents

Verfahren zur entfernung von endotoxinen aus biologischen fluiden

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DE2601089A1 DE19762601089 DE2601089A DE2601089A1 DE 2601089 A1 DE2601089 A1 DE 2601089A1 DE 19762601089 DE19762601089 DE 19762601089 DE 2601089 A DE2601089 A DE 2601089A DE 2601089 A1 DE2601089 A1 DE 2601089A1
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Description

  • Verfahren zur Entfernung von Endotoxinen
  • aus biologischen Fluiden" ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG Ein neuartiges Verfahren zur Entfernung von Endotoxin aus biologischen Fluiden, wie z.B. parenteralen Fluiden und zur Entfernung bzw. Reduzierung des Endotoxinniveaus aus bzw. im Tierblut wird offenbart. Das neuartige Verfahren beinhaltet die Verwendung von gewissen, nicht ionogenen, hydrophoben Synthetik-Plastik-Polymeren, bei denen festgestellt wurde, dass sie zur Adsorbierung von Endotoxin aus biologischen Fluiden in der Lage sind, wenn sie mit ihnen in engen Kontakt gebracht werden.
  • BEZUG AUF DAZUGEHÖRIGE ANMELDUNG Die vorliegende Anmeldung ist eine teilweise Fortsetzung der Anmeldung mit der Serien-Nummer 536,833, die am 27. Dezember 1974 eingereicht wurde, und die geprüft und für patentfähig befunden wurde.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG Die Erfindung bezieht sich auf die Entfernung von Endotoxin aus biologischen Fluiden einschliesslich Tierblut und parenteralen Fluiden, wie z.B. Serum, Plasma, vollständiges Blut, Albumine, Dextroselösungen und ähnlichem.
  • Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein neuartiges Verfahren zur Entfernung von Endotoxin aus solchen biologischen Fluiden durch Verwendung gewisser nicht-.
  • ionogener hydrophober Synthetik-Plastik-Polymere bzw.
  • Harze, die fähig sind, das in den Fluiden vorhandene Endotoxin zu adsorbieren.
  • Allgemein gesagt ist Endotoxin ein komplexes, aus gramnegativ Bazillen abgeleitetes Lipopolysaccharid-Material, von dem bekannt ist, dass es einen breiten Fächer von überraschenden pathophysblogischen Reaktionen bei Tieren hervorruft. Studien haben gezeigt, dass Endotoxin von klassischen Protein-Toxinen dadurch unterscheidbar ist, dass es durch Anti-Serum nicht neutralisiert wird, wesentlich hitzestabiler ist und durch Behandlung mit Formaldehyd nicht in Toxoid umgewandelt werden kann.
  • Ausserdem weist Endotoxin einen niedrigeren Exponenten auf als klassische Protein-Toxine und bewirkt im wesentlichen ähnliche Reaktionen in Tieren, unabhängig vom mikrobischen Ursprung des Endotoxins. Das Material war viele Jahre bekannt und wurde studiert, insbesondere im Hinblick auf die pathophysiologischen Reaktionen, die es in Tieren hervorruft. Viele Jahre wurde geglaubt, dass das Material in gramnegativen Bazillenzellen enthalten war und lediglich nach Zerstörung der Zellwände freigegeben wurde. Dementsprechend wurde das Material als Endotoxin bezeichnet. Neue Studien haben jedoch gezeigt, dass Endotoxin an der Zelloberfläche von gramnegativen Bazillen lokalisiert ist und dass es in lebensfähigen und toten Zellen ebenso wie in einer freien Form innerhalb eines flüssigen Mediums präsent sein kann.
  • Soweit dies derzeit bekannt ist, kann das normalerweise als Endotoxin identifizierte komplizierte Lipopolysaccharid-Material von allen Typen gramnegativer Bazillen abgeleitet werden einschliesslich beispielsweise Escherichia, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas, Salmonella, Citrobacter, Bordetella, Serratia uns Shigella-Arten, um einige zu nennen. Endotoxine, die von anderen Arten gramnegativer Bazillen abgeleitet werden, sind in der biochemischen Komposition und Struktur im wesentlichen dieselben und, wie oben erwähnt, produzieren sie im wesentlichen gleiche Reaktionen bei Tieren.
  • Wie oben erwähnt, ist von Endotoxin bekannt, dass es mehrere überraschende und verschiedene pathophysiologische Reaktionen hervorruft, und dass es identifiziert wurde als eine direkte und beitragende Ursache von Tod bei vielen hospitalisierten Patienten. Insbesondere ist von Endotoxin bekannt, dass es bei Tieren fieberhafte Reaktionen hervorruft mit Symptomen extrem hohen Fiebers, Vasodilation, Diarrhö und ähnlichem und in extremen Fällen tödlichem Schock.
  • Es ist auch bekannt, dass Endotoxin Leukozytose, schädliche Änderungen im Kohlehydrat- und Protein-Metabolismus sowie weitgestreutes Ausbilden von Gefässklumpen durch Fibrin-Bildung hervorruft.
  • Studien haben gezeigt, dass Endotoxämie bei Tieren verursacht wird bzw. einhergeht mit primären und sekundären Infektionen mit gramnegativen Bazillen und/oder der Verwendung von intravenösen Geräten oder Lösungen, die mit gramnegativen Bazillen oder Endotoxin verunreinigt sind. Das Auftreten von Endotoxämie auf Grund der Verwendung von endotoxin-verunreinigten intravenösen oder parenteralen Lösungen wurde vor kurzem erkannt als ein besonderes Problem in modernen Krankenhäusern. Zusätzlich wurde kürzlich herausgefunden, dass schwere Traumata, insbesondere Trauma durch thermale Verletzungen, die Freisetzung von Endotoxin aus gramnegativen Bazillen aus der normalen Flora des Magen-Darm-Traktex von Tieren hervorrufen kann. Die Studien haben gezeigt, dass verstärktes Vorhandensein von Endotoxin im Blut verletzter Tiere gegeben war, auch wenn die Tiere keine anderen diagnostizierten bakteriellen Infektionen aufwiesen.
  • Unter normalen Bedingungen steuern die Blutzellen, d.h. die Leukozyten, bei den Tieren den Endotoxin-Pegel im Blut. Jedoch können die Blutzellen normalerweise übermässige Mengen von Endotoxinen nicht verkraften,die unter abnormalen Bedingungen auftreten, wie sie oben erwähnt wurden, wodurch eine Endotoxämie entsteht. Es ist augenblicklich eine laufende Praxis im ärztlichen Beruf, gegen Endotoxämie durch Behandlung mit massiven Infusionen von Antibiotika vorzugehen. Es wurde jedoch nicht gezeigt, dass Antibiotika das Endotoxin anders entfernen als durch Steuerung der gramnegativen Bazillen. Wie oben erwähnt, ist von Endotoxin bekannt, dass es in einer freien Form in flüssigen Medien existent ist und mit getöteten Bakterienzellen verbunden sein kann.
  • Es gibt einige bekannte Verfahren zur Entfernung oder Reduzierung des Endotoxin-Pegels in gewissen fluiden Medien.
  • Beispielsweise kann Endotoxin aus einem flüssigen Medium durch Filterverfahren entfernt werden, wobei makromolekulare und/oder Aktivkohlefilter Verwendung finden, wodurch die komplexen Endotoxin-Moleküle ausgefiltert werden.
  • Trennverfahren durch osmotischen Druck wurden auch verwendet. Diese Techniken wurden im allgemeinen bei der Wasserreinigung und bei relativ einfachen Fluid-Zusammensetzungen angewandt. Solche Verfahren wurden jedoch nicht extensiv verwendet zur Entfernung von Endotoxin aus biologischen Fluiden, insbesondere gewissen parenteralen Fluiden, wie z.B. Plasma, Serum, Albumin, vollständigem Blut und ähnlichem, wahrscheinlich auf Grund der extremen molekularen und manchmal zellularen Zusammensetzung solcher Fluide.
  • Es ist in der Tat laufende Praxis in dem ärztlichen und pharmakologischen Beruf, lediglich die parenteralen, mit nicht akzeptablen Pegeln von Endotoxin verunreinigten Fluide zu zerstören.
  • Es wurde nun ein Verfahren zur selektiven Entfernung von Endotoxin aus im wesentlichen jedem biologischen Fluid entdeckt, das nicht sonstige schädliche Auswirkungen auf die molekulare und/oder zellulare Zusammensetzung des Fluides hat. In der Tat ist das erfindungsgemässe Verfahren besonders nützlich bei der Entfernung und/oder Reduzierung des Pegels von Endotoxin im Tierblut entsprechend in vivo Hämoperfusions-Techniken. Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf der überraschenden Entdeckung, dass gewisse, nicht-ionogene hydrophobe Synthetik-Plastik-Polymere eine spezifische Affinität mit Endotoxin dann haben, wenn sie damit in enge Verbindung gebracht werden.
  • Mehrere Arten von synthetischen,. plastischen Harzen oder Polymeren wurden dementsprechend in verschiedenen Verfahren zur Behandlung von parenteralen Fluiden und/oder Blut verwendet. Es gibt beispielsweise mehrere bekannte Verfahren zur Behandlung von parenteralen Fluiden durch Verwendung durch Ion-Austauschharzen. Insbesondere wurden Ion-Austauschharze im Verfahren zur Behandlung von parenteralen Fluiden einschliesslich Blut mit anionischen und kationischen Wirkstoffen zur Trennung gewisser proteinartiger Materialien von Blut verwendet, um sterile, parenterale, schwierig zu sterilisierende Fluide vorzubereiten, wie z.B. Bikarbonat-Ion-Lösungen und ähnliches. Siehe US-Patentschriften Nr. 3,769,401, 3,097,141; 3,234,199; 2,682,268; und 3,305,446, um einige zu nennen. Die Ion-Austausch-Harze, die in diesem Verfahren Verwendung finden, bestehen im wesentlichen aus Monomeren und/oder Polymeren von Styrol-oder Vinyl-Benzol, die mit vielen Typen von Polyelektrolyten behandelt wurden.
  • Es ist bekannt, dass gewisse Typen von starken basischen Anion-Austausch-Harzen eine Affinität für bakterielles Endotoxin haben. James B. Nolan und M. Vilawat Ali in Effect Of Cholestryramine On Endotoxin Toxicity AndAbsorption", American Journal Of Digestive Deceases, Band 17, Nr. 2 (Februar 1972) berichteten, dass die Hinzugabe von Cholestyramin oder DOWEX 1-X8 (Dow Chemical Company), beide starke, basische Anion-Austauschharze zu einer Endotoxin-Mischung ihre Absorption im isolierten Darmsack verhindert und bei intraperitonialer Injektion ohre Toxizität reduziert.
  • Es wurde jedoch nicht berichtet, dass die beschriebenen lon-Austausch-harze zur selektiven Absorption und Entfernung von bakteriellem Endotoxin aus komplexen biologischen Fluiden, wie z.B. Albumin, Blut usw. in der Lage sind. Wie bekannt, sind solche Ion-Austausch-Harze stark ionogen und können dementsprechend solche komplexen, biologischen Fluide ungünstig beeinflussen. Ausserdem sind solche Harze vollständig andere Harzarten vom chemischen, physikalischen usw. Standpunkt, als gewisse Typen nicht-ionogener hydrophober synthetischer, plastischer Polymere, die nachstehend beschrieben sind und bei denen festgestellt wurde, dass sie eine spezifische Affinität für bakterielles Endotoxin dann haben, wenn sie in enge Verbindung dazu gebracht werden.
  • Die US-Patentschrift Nr. 3,794,584 lehrt ein Verfahren zur Entfernung giftiger oder toxischer Mengen von Barbituraten und Glutethimide aus Blut mit Perfusion von Blut über eine Säule von im wesentlichen nicht-ionogenen makroretikularen wasserlöslichen, kreuzweise verbundenen Polymeren mit einer Porosität von mindestens 10% und einer spezifischen Oberflächengrösse von mindestens 10 Quadratmetern pro Gramm . Das verwendete Polymer-Harz wird beschrieben als zwischen 2 bis 100 Gewichtsprozent eines Poly(Vinyl)-Benzol-Monomers, der mit einem oder mehreren mono- oder polyäthylen-ungesättigten Monomeren polymerisiert wird. Die offenbarten, auf Poly(vinyl)Benzol beruhenden makroretikularen Polymer-Harze werden beschrieben als fähig zur Absorbierung der Barbiturate und Glutethimide aus dem Blut ohne sonstige schädliche Einwirkungen auf das Blut.
  • Die US-Patentschrift Nr. 3,706, 661 lehrt ein Verfahren zur Trennung von biologischen Zellen aus aufgelösten Stoffen durch Verwendung von makroporösen, synthetischen, plastischen Harz-Gels, insbesondere Gels von Polyakrylamid und hydrophilen Polymethakrylaten. Das US-Patent Nr. 3,839,314 beschreibt ein Verfahren zur Klärung von Blutserum und -plasma zur Entfernung von unerwünschten proteinartigen und Lipidstoffen durch Verwendung von Block-Copolymeren von Äthylenoxyd und Polyoxypropylen-Polymeren. Es sind dort auch mehrere Hinweise auf Vorveröffentlichungen enthalten, die die Beschreibung der Verwendung gewisser synthetischer, plastischer Harze, wie z.B. Nylon, Akrylonitril-Polymere, Polyestern und Polytetrafluoräthylen in Faser- oder Textil form als Filtermedien zur Entfernung aus gewissen Parenteral-Flüssigkeiten vornehmen. Siehe US-Patent Nr. 3,462,361; 3,448,041; 3,036,575; 3,533,400 und 2,702,036.
  • Nach Kenntnis des Erfinders jedoch, wurden die synthetischen.
  • Polymer-Harze, bei denen ich festgestellt habe, dass sie zur Adsorbierung von Endotoxin geeignet sind, bisher nicht spezifisch in irgendwelchen vorveröffentlichten Verfahren zur Behandlung von biologischen Fluiden, insbesondere zur Entfernung von Endotoxin, verwendet. Ausserdem haben viele Arten von bisher in Verfahren zur Behandlung von biologischen Fluiden zur Entfernung von gewissen Kompomenten verwendete synthetische Harze nach den getroffenen Feststellungen keine Affinität mit Endotoxin.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG Die Erfindung bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zur Entfernung von Endotoxin aus biologischen Fluiden, wie z.B.
  • parenteralen Fluiden und zur Entfernung bzw. Reduzierung des Pegels von Endotoxin in Tierblut, das darin besteht, dass ein mit Endotoxin kontaminiertes biologisches Fluid in engen Kontakt gebracht wird mit nicht-ionogenem, hydrohobem, nicht-polarem aliphatischem synthetischem Polymer bzw. Harz, das in der Lage ist, das Endotoxin zu adsorbieren, das aus einer Gruppe gewählt werden kann, die im wesentlichen aus kristallinem, nicht-polarem aliphatischen Kohlenwasserstoff-Thermoplastik-Polymer, Kohlenwasserstoff-Polymer, Silikon-ElastQmer-Polymer und Mischungen derselben bestehen kann. Das biologische Fluid kann dann aus dem engen Kontakt mit dem Polymer oder Harz entfernt werden und ist dann im wesentlichen frei von Endotoxin. Das Endotoxin verbleibt eng mit dem Polymermaterial verbunden. Die Erfindung stellt einen enormen Fortschritt der Technik dar, denn sie schafft ein Verfahren zur direkten und selektiven Entfernung von Endotoxin aus im wesentlichen jeder Art von biologischem Fluid, auch wenn dieses von komplexer Zusammensetzung ist.
  • Ausserdem kann das erfindungsgemässe Verfahren für eine in vivo Hämoperfusion verwendet werden, um den Pegel von Endotoxin im Tierblut zu entfernen bzw. zu reduzieren.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG Erfindungsgemäss sind synthetische, plastische Polymere oder Harze, von denen festgestellt wurde, dass sie dazu in der Lage sind, Endotoxin zu absorbieren, normalerweise hydrophob, nicht-ionogen und im wesentlichen nicht-polar.
  • Diese Polymere sind auch aliphatische Materialien. Insbesondere umfassen die Arten von synthetischen, plastischen Polymeren, von denen festgestellt wurde, dass sie in der Lage sind, Endotoxin zu adsorbieren, im wesentliche kristalline, nicht-polare, aliphatische Kohlenwasserstoff-Thermoplastik-Polymere, Fluorokarbonpolymere, Silikon-Elastomere und Mischungen davon. Der Mechanismus, mit dem diese Art von synthetischen, plastischen Polymeren Endotoxin adsorbieren, ist nicht bekannt. Experimente haben gezeigt, dass wenn ein mit Endotoxin kontaminiertes biologisches Fluid mit diesen Arten von Polymeren in Verbindung gebracht wird, das Endotoxin aus den flüssigen Medien schnell entfernt wird.
  • Diese Experimente haben weiter gezeigt, dass das entfernte Endotoxin eng mit der Oberfläche des synthetischen Polymers verbunden ist und durch einfaches Waschen nicht ohne weiteres entfernt werden kann. Jedoch wurde festgestellt, dass viele Typen von synthetischem Polymer- oder Harzmaterial, die bisher für die Entfernung gewisser Typen von Kompomenten aus biologischen Fluiden verwendet werden, für unfähig befunden wurden, Endotoxin zu adsorbieren. Beispiele einiger dieser Materialien sind Polystyrol, Nylon (Polyamide), Poly(Methylmethakrylat) und Polykarbonat, um einige zu nennen.
  • Diese synthetischen Polymer-Materialien, von denen festgestellt wurde, dass sie nicht zum adsorbieren von Endotoxin in der Lage sind, sind im allgemeinen amorphe, ataktische Polymere. Viele dieser Polymere enthalten auch aromatische Gruppen bzw. sind äthylenisch unsaturiert. Umgekehrt, das wurde erwähnt, sind die Arten von Polymeren, von denen entdeckt wurde, dass sie eine Affinität für bzw. in der Lage sind, Endotoxine zu absorbieren, im allgemeinen aliphatische Polymere, die nicht-ionogen, im wesentlichen nicht-polar und hydrophob sind. Darüberhinaus werden viele von diesen Polymeren als kristalline, isotaktische Polymere klassifiziert.
  • Die vorzugsweise im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten kristallinen, nicht polaren aliphatischen Kohlenwasserstoff- Thermoplastik-Polymere umfassen die poly- ot- Olefine, wie z.B. Polyäthylen, Polypropylen und die höheren homologen Polymere. Jeder kommerziell verfügbare Typ bzw. Grad von Poly-t -Olefin kann in im wesentlichen jeder kommerziellen Molekular-Gewicht-Formulierung verwendet werden. Die Polymere können inerte, kompaktible Füller und/oder Farbstoffe aufweisen, ohne dass dies schädliche Nebenwirkungen auf ihre Fähigkeit zur Adsorption von Endotoxin hätte. Ausserdem können Copolymere verwendet werden. Beispiele von besonderen handelsüblichen Poly--Olefinen, von denen festgestellt wurde, dass sie nützlich sind, umfassen Polyäthylen mit hoher Dichte, Polyäthylen mit geringer Dichte sowie isotaktisches Polypropylen, um einige zu nennen.
  • Fluorokarbonpolymere wurden ebenfalls als extrem nützlich für das erfindungsgemässe Verfahren befunden und es wurde ihre Affinität für Endotoxin festgestellt. Bekanntermassen sind Fluorckarbon-Polymere hoch kristalline, hydrophobe, nicht-ionogene und im wesentlichen nicht-polare Thermoplastikmaterialien. Jedes handelsübliche Fluordarbon-Polymer-Material kann im erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden, einschliesslich der mit anderen halogenen substituierten, wie z.B. Chlorin und die mit inerten Füllern oder Farbzusätzen formulierten. Die Arten/von Fluorokarbonpolymeren, die sich als besonders nützlich herausgestellt haben, schliessen Tetrafluoroäthylen-Polymere, fluoridierte Äthylenpropylenpolymere und modifizierte Copolymere des Tetrafluoroäthylens und des äthylen ein. Diese Polymere sind in verschiedenen Graden handelsüblich. Beispielsweise werden fluoridierte Äthylen-Propylen-Polymere von E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc. unter der Handelsmarke TEFLON FEP. verkauft. Modifizierte Copolymere des Tetrafluoroäthylens und des Äthylens werden von E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc. mit der Handelsmarke TEFZEL verkauft.
  • Ausserdem kann Jede Art von Silikon-Elastomer in dem erfindungsgemässen Verfahren Verwendung finden. Silikon-Elastomere werden klassifiziert als warmhärtende, kreuzverbundene synthetische Polymere und sie sind normalerweise ziemlich elastisch.So sind ihre physikalischen Eigenschaften etwas anders als die der kristallinen, nicht-polaren aliphatischen Kohlen-Wasserstoff-Polymere und die Fluorokarbon-Polymere, die oben erwähnt wurden. Jedoch haben Experimente gezeigt, dass die Silikon-Elastomere eine Endotoxin-Affinität haben und in der Lage sind, dieses aus einem flüssigen Medium zu adsorbieren. Die Typen von Silikon-Elastomeren, die im erfindungsgemässen Verfahren besonders nützlich sind, umfassen die hochmolekulargewichtigen, linearen Poly-(Alkylsiloxane), die durch kreuzverbindende lineare oder leicht abgezeigt Siloxan-Ketten behandelt werden, die reaktive Silanol-Endgruppen aufweisen. Diese Silikon-Elastomere werden vom Fachmann im allgemeinen als Raum-Temperatur vulkanisierende Silikon-Elastomere bezeichnet und sind handelsüblich.
  • Jedes handelsübliche Material kann verwendet werden, einschliesslich derjenigen mit inerten Füllern und/oder Farbstoff zusätzen. Beispiele geeigneter Silikon-Elastomere sind das RTV 732 und 108 Silikon-Elastomer der Dow Corning Company, das Dimethyldichlorosilan und kreuzverbindende Wirkstoffe enthält, dIe sich durch Kreuzverbinden aushärten, wenn sie der atmosphärischen Feuchte ausgesetzt werden.
  • Ein weiterer geeigneter Silikon-Elastomer ist der von der Dow Corning Company verkaufte Silastik in medizinischer Qualität, der kreuzverbunden ist und bei Raumtemperatur durch Hinzugabe von Zinkoktoat härtet. Diese Silikon-Elastomere werden im erfindungsgemässen Verfahren verwendet, nachdem sie ausgehärtet oder kreuzverbunden sind, um verfestigte Materialien zu bilden, die dann in Teilchen zerlegt werden.
  • Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können die obenerwähnten, nicht-ionogenen, hydrophoben, synthetischen Polymere oder Harze in im wesentlichen jeder physikalischen Form oder Struktur verwendet werden. Vorzugsweise werden sie in Partikelform, als Granulat, Perlen, unregelmässige Chips, fasrige Bündel und ähnliches verwendet, um pro Volumen oder Gewicht eine erhöhte, exponierte Oberfläche zu schaffen. Ausserdem können diese Polymere in Form von einem oder mehreren kontinuierlichen porösen Schichten verwendet werden, z.B. als poröse Blätter, Membranen oder Filter, als nicr.-verwobene Waben, gewebte Blätter, mikroporöse Filme usw., wobei im wesentlichen ähnliche und häufig bessere Ergebnisse beobachtet wurden, wie nachstehend detailliert beschrieben wird.
  • Die Partikelgrösse und das in Partikelform verwendete Polymer-Volumen wurde als nicht besonders kritisch festgestellt.
  • Es wird jedoch bevorzugt, im wesentlichen kugelförmige Perlen oder Körner des Polymers zu verwenden, wenn hochkomplexe biologische Zellen enthaltende Fluide behandelt werden, so dass Schaden und/oder Agglomeration von Zellen, insbesondere Blutzellen, vermieden wird. Es wird jedoch bevorzugt, die partikelförmigen synthetischen Polymere bzw. Harze in einem Volumen zu verwenden, das grösser ist, als dasjenige, das erforderlich wäre, um im wesentlichen das gesamte Endotoxin aus einem verunreinigten biologischen Fluid zu entfernen.
  • Das Volumen von Polymer oder Harz, das verwendet wird, ändert sich je nachdem , wie stark die Endotoxinverunreinigung ist, je nachdem, welche Partikelgrösse gegeben ist und welches Fluid-Volumen behandelt werden muss. Das besondere Volumen von Polymeren oder Harzen, die zur Behandlung eines gegebenen Musters eines biologischen Fluids zu verwenden.ist, wird am besten empirisch bestimmt und kann durch einen normalen Fachmann ohne überlanges Experimentieren schnell festgesetzt werden. Es wird insbesondere bevorzugt, lose verpackte Kolonnen von Polymer-Perlen oder Granulaten zu verwenden, die einen Durchr,resser von ungefähr 0.5 mm bis ungefähr 4 mm aufweisen.
  • Wenn poröse Blätter oder Filme der vorgenannten Polymere verwendet werden, dann gilt ähnlich, dass die spezifische Porengrösse, Porosität, Filmstärke, Dichte usw. nicht besonders kritisch sind. Jedoch hat das vorzugsweise verwendete poröse Blattmaterial, Filmmaterial oder Membranmaterial eine ausreichende effektive Porengrösse, um das Auffangen bzw. Ausfiltern von wünschenswerten molekularen und/oder zellularen Komponenten aus dem behandelten biologischen Fluid zu verhindern.
  • Es gibt viele Arten von porösen Blättern, Filmen und Membranen, die aus mehreren der obenerwähnten Polymere hergestellt werden, insbesondere aus Poly- i-Olefinen, und die also handelsüblich sind und für die Ausführung der vorliegenden Erfindung als geeignet befunden wurden. Beispiele einiger dieser handelsüblichen Materialien umfassen nichtverwebte Waben, gewobene Blätter und mikroporöse Filme bzw.
  • Membranen aus Polyäthylen, Polypropylen und deren Copolymere.
  • Bekanntermassen haben diese Materialien einen breiten Fächer von effektiven Porengrössen, Porositäten, Stärken usw., je nachdem, welches Herstellungsverfahren zur Anwendung kommt.
  • Die besondere Art von porösen Bla:ttern, Filmen oder Membranen, die erfindungsgemäss zu verwenden sind, um Endotoxin aus einem bestimmten biologischen Fluid zu entfernen, können von einem Fachmann ohne überlanges Experimentieren schnell bestimmt werden. Technische Daten der Eigenschaften dieser Filme sind von den Herstellern ohne weiteres zu bekommen.
  • Ausserdem sind die meisten chemischen und/oder zellularen Zusammensetzungen der meisten biologischen Fluide in der Literatur dokumentiert. Wie in einem der folgenden Beispiele dargelegt, entfernen poröse Membranen der obigen Polymere, wenn sie erfindungsgemäss eingesetzt werden, kein Endotoxin aus einem biologischen Fluid durch physikalische Filtrierung. Dementsprechend hat die besondere erfindungsgemäss verwendete poröse Membran vorzugsweise Poren ausreichender Grösse, um zu ermöglichen, dass das biologische Fluid, das behandelt wird, durchfliessen kann, ohne dass erwünschte chemische und/oder zellulare Komponenten daraus entfernt werden.
  • Als spezifisches Beispiel wird angegeben, dass mikroporöse Filme aus Polyäthylen und Polypropylen, die von Celanese Plastics Company unter der Handelsmarke CELGARD hergestellt und verkauft werden,besonders wirksam sind, um Endotoxin aus biologischen Fluiden erfindungsgemäss zu entfernen.
  • Diese mikroporösen, hydrophoben Homopolymer-Filme sind mit effektiven Porengrössen von ungefähr 0.02 bis ungefähr 0.50 Mikrometer lieferbar, in Porositäten von ungefähr 38 bis ungefähr 652 und sie haben Nennstärken von 1 bis ungefähr 4 Milz.
  • Bei der Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird ausserdem das verunreinigte bzw. möglicherweise verunreinigte biologische Fluid durch eine Säule hindurchgegeben oder perfundiert, die die oben beschriebene Schicht in Partikelform bzw. in kontinuierlicher Form des synthetischen Polymers oder Harzes enthält, das eine Volumen-Flussrate hat, welche ausreichend ist, um einen engen Kontakt mit dem vorhandenen Endotoxin an der Polymeroberfläche herzustellen. Wo die Polymere in kontinuierlichen, porösen Schichten oder in Füllerform verwendet werden, wird es besonders bevorzugt., das biologische Fluid dort vollständig hindurch zu passieren oder zu perfundieren. Eine gravitationelle Flussrate wurde im allgemeinen als ausreichend befunden. Jedoch kann, falls gewünscht, ein leicht positiver Druck angewandt werden, um die Flüssigkeits-Flussrate zu steigern. Ausserdem wird es vorgezogen, die Säule aus Polymermaterial leicht zu schütteln, wenn das biologische Fluid durchfliesst, so dass der Kontakt des Endotoxins mit der Polymeroberfläche verstärkt und damit die Fluid-Flussrate erhöht wird. Ein leichtes Schütteln ist dann besonders hilfreich, wenn das behandelte biologische Fluid biologische Zellen, wie z.B. vollständiges Blut enthält, um eine Zellagglomeration zu reduzieren.
  • Wie oben erwähnt, kann das erfindungsgemässe Verfahren verwendet werden, um Endotoxin wirksam aus im wesentlichen jeder Art von biologischem Fluid einschliesslich parenteralen Fluiden zu entfernen und es kann auch dazu verwendet werden, eine in vivo Hämoperfusionstechnik anzuwenden, um den Pegel von Endotoxin im Tierblut zu entfernen und/oder zu reduzieren.
  • Beispiele von parenteralen Fluiden, die mit dem Verfahren behandelt werden können, umfassen Salzlösungen, Dextroselösungen, flyperalimentationsfluide, Seren, Plasma, Albumine, vollständiges Blut und Antiseren, um einige zu nennen. Bei der Behandlung solcher parenteralen Fluide durch das erfindungsgemässe Verfahren wird es bevorzugt, das parenterale Fluid durch gravitationellen Fluss oder unter leichtem positiven Druck zu passieren, und zwar durch eine Säule, die in Partikelform den synthetischen Polymer bzw. das Harz oder den porösen Polymer oder die Harzmembran usw., wie oben beschrieben, enthält. Das parenterale Fluid kann vor der Verwendung direkt behandelt werden, so dass die Möglichkeit späterer Kontamination reduziert wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausfünrungsform des erfindungsgemässen Verfahrens kann dieses verwendet werden, um den Pegel von Endotoxin im Tierblut in Form einer in vivo Hämoperfusionspolymersäulen-Technik zu entfernen und/oder zu reduzieren.
  • Insbesondere wird bei dieser bevorzugten Ausführungsform heparinisiertes Blut eines Tiers durch einen Arterien-By-Pass entfernt und durch eine Kolonne oder ein Gehäuse perfundiert, das Körner oder Perlen oder zumindest ein poröses Blatt oder eie Membrane eines oder mehrerer der oben beschriebenen synthetischen Polymere enthält, die in der Lage sind, Endotoxin zu entfernen. Wenn Polymerperlen oder Körner verwendet werden, dann haben diese vorzugsweise eine durchschnittliche Partlkelgrösse von ungefähr 0,5 mm bis ungefähr 4.0 mm Durchmesser. Ausserdem werden vorzugsweise die Polymerperlen oder Körner in einer Menge von ungefähr 50 - 250 Gramm pro Kilogramm Gewicht des Tiers verwendet. In ähnlicher Weise wird bei der Verwendung von porösem Polymer-Blatt- oder Membranmaterial eine effektive Porengrösse ausreichend gewählt, um das Durchfliessen von Blutzellen zu gestatten und adäquate Blutflussmengen zu ermöglichen.
  • Nachdem das Blut durch die Polymer-Säule perfundiert wurde, wird es wieder in das Tier infundiert. Vorzugsweise wird bei der Perfusion die Polymer-Säule leicht geschüttelt, um die Möglichkeit von Agglomeration und/oder Filtrierung von Blutzellen zu reduzieren.
  • Das Verfahren kann so lange wie wünschenswert fortgesetzt werden und es wurde festgestellt, dass es effektiv den Endotoxin-Spiegel im Tierblut entfernt bzw. steuert, wie dies in einigen der nachstehend beschriebenen Beispiele dargelegt wird. Ausserdem wurde festgestellt, dass das Verfahren die Blut zusammensetzung nicht in schädlicher Weise beeinflusst.
  • Die folgenden Beispiele illustrieren in besonderer Weise die Art des erfindungsgemässen Verfahrens, sind jedoch nicht dazu bestimmt, dieses einzugrenzen. Bei den nachfolgenden Beispielen wurde Vorhandensein bzw. Menge des gegebenen Endotoxins durch aie Verwendung des Limulus Lysat Assay bestimmt, hier handelt es sich um eine Auswertung, die basiert auf der Gelierung von Amebozyt-Lysat aus Limulus polyphemus, der Hufeisenkrabbe. Der Limulus Lysat Assay wird beschrieben als die empfindlichste augenblicklich verfügbare Methode zur Entdeckung von Endotoxin. Siehe R.R. Rojas-Corona, The Limulus Coagulation Test for Endotoxin: A Comparison With Other Assay Methods", Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 132, 599-601 (1969); und James H. Jorgensen u.a. Measurement Of Bound And Free Endotoxin By The Limulus Assay, Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine 146, 1024-1031 (1974). Die Probe wird durchgeführt, indem ein Muster eines Fluids inkubiert wird, bei dem der Verdacht besteht, dass es Endotoxin enthält, und zwar mit einem gleichen Volumen des Amebozyt-Lysats aus der Hufeisenkrabbe, Limulus Polyphemus. Grad und Art der Gelierung, die beobachtet wird, ist direkt bezogen auf die Menge des vorhandenen Endotoxins. Die Probe wurde als so empfindlich befunden, dass sie bis zu einem 0,1 Nanogramm von Endotoxin erfasst.
  • Davon abgesehen, wurde das in den folgenden Beispielen für die entsprechenden Proben verwendete Limulus-Lysat entsprechend der bekannten veröffentlichten Methode zur Lysierung von Amebozyten des molyinphs von Limulus-Krabben vorbereitet. Die Krabben wurden geliefert vom Marine Biological Laboratory, Woods Hole, Mass. Die Ambozyt-Zellen wurden lysiert durch die Hinzugabe von pyrogen-freiem, destilliertem Wasser in einem 1:3 Verhältnis von abgefüllten Zellen zu Wasser. Die Suspension wurde dann gründlich gemischt und wurde dann bei 40C 18 - 24 Stunden ruhiggestellt. Die Zellabfälle wurden dann durch Zentrifugierung entfernt und das Lysat dekantiert. Das Lysat wurde in sterilen, pyrogen-freien Polystyrol-Phiolen bei 2000 oder für kürzere Zeiten bei 40C bis zum Bedarf gespeichert.
  • BEISPIEL I Ein Endotoxin-Standard wurde vorbereitet durch Hinzugabe von 10 mg Endotoxin zu 10 ml pyrogen-freier Salzlake (0.9% Natrium-Chlorid), um eine Lösung von 1 mg/ml Konzentration zu erhalten. Das verwendete Endotoxin war ein Lipopolysaccharid Westphal-Phenol-Auszug von Escherichia coli O11:B4, verkauft durch Difco Laboratories, Detroit, Michigan.
  • Diese anfängliche Lösung mit einer Konzentration von 1 mg/ml Endotoxin wurde mehrmals mit pyrogen-freier Salzlösung verdünne, wobei Verdünnungsfaktoren von ;:10 verwendet wurden, um mehrere Muster zu schaffen, deren Endotoxin-Konzentratonen 100 ng/ml, 10 r.g/mi und 1 ng/ml betrugen. Ein Muster mit einer Endotoxin-Konzentration von 0.5 ng/ml wurde ebenfalls vorbereitet. Diese Endotoxin-Standard-Lösungen wurden in Polystyrol-Reagenzgläsern der Firma Falcon Plastics, Oxnard, California, vorbereitet. Eine 1.0 ml Probe der Endotoxinlösung mit einer Konzentration von 100 ng/ml wurde dann in ein Polystyrol-Reagenzglas eingegeben (Falcon Plastics, wie oben), das 2 cc roher Polypropylen-Perlen mit ungefähr 2 mm Durchschnitts-Durchmesser enthIelt (Shell Polypropylene 5520, Shel Cnemicc; Company, Houston, Texas) und 10 Minuten bei Raumtemperatur aufbewahrt, wobei alle drei Minuten leicht geschüttelt wurde. 0.1 cc dieses Musters sowie 0,1 cc aus mehreren anderen Mustern der Endotoxin-Standardlösung wurden dann zur Probe gesammelt. Die Probe wurde dadurch durchgeführt, dass die 0.1 cc Muster zu jeweils 0.1 cc Limulus-Lysat hinzugegeben wurden. Jede Probe wurde mit dem Lysat 70 Minuten bei 370C inkubiert. Die resultierenden Reaktionen wurden beobachtet und folgendermassen nach Grad und Art der Gelieferung klassifiziert: +4 Fester Klumpen und trüb.
  • +3 Weicher Klumpen, der das umgekehrte Glas hinuntergleitet, trüb.
  • +2 Hohe VIskosItät, Schleim und trüb.
  • +1 MIttlere Viskosität und leicht trüb.
  • O Im wesentlichen klar, wie Wasser.
  • Die Versuchsergebnisse bei den Proben erscheinen in der nachstehenden Tabelle 1.
  • TABELLE Reagenz- Inhalt Konzentration Reaktion glas ng/ml 1 Salzlösung (kontrolle) O 0 2 Enaotoxíiz Standard 100 +4 3 Endotoxin Standard 10 +4 4 Endotoxin Standard 1 +3 5 Endotoxin Standard 0.5 +2 6 behandeltes Endotoxin-Standard 100 +2 Wie die Ergebnisse der Tabelle 1 zeigen, entfernten die Polypropylen-Perlen tatsächlich mehr als 99% des in der behandelten Probe, Reagenzglas 6, vorhandenen Endotoxins.
  • Diese Probe mit einer Endotoxin-Konzentration von 100 ng/ml hatte eine gegebene +4-Reaktion, wie das Reagenzglas 2.
  • Jedoch reagierte sie überraschenderweise ähnlich zu dem analysierten Endotoxin-Standard-Muster von 0.5 ng/ml.
  • BEISPIEL II Zwei 12 cc Spritzen wurden gefüllt mit 10 cc von zwei Arten von Roh-Polypropylen-Perlen (Shell Polypropylene 5520 und Shell Polypropylene 5820, Shell Chemical Company, siehe oben). Eine dritte 12 cc Spritze wurde mit 10 cc Nylon-Fasern gefüllt, die aus einem Fenwal-Leucopack-Filter (Baxter Laboratories, Inc., Chicago, Illinois) entfernt wurden. Eine vierte 12 cc Spritze wurde mit 10 cc Polystyrol-Chips gefüllt, die dadurch vorbereitet wurden, dass Polystyrol-Reagenzgläser in PartIkel zerlegt wurden (Falcon Plastics, siehe oben), und zwar in Chips von ungefähr 8 mm x 2 mm x 6 mm. Zu jeder Spritze wurden 3.0 cc der standardisierten Endotoxin-Lösung nach Beispiel 1 mit einer Konzentration von 100 ng/ml Endotoxin beigegeben. Die Endotoxin-Standard-Lösungen, die durch die entsprechenden Polymer-Säulen durch gravitationellen Fluss hindurchgegeben wurden, wurden anschliessend zur Probe entnommen. Die behandelten Lösungen wurden dann dadurch geprüft, dass die Limulus-Lysat-Prüfung verwendet wurde, wie sie in Beispiel I beschrieben wurde, und zwar mit mehreren Endotoxin-Standard-Lösungen mit verschiedenen Konzentrationen zu Vergleichszwecken. Die Ergebnisse der Prüfungen erscheinen in der nachstehenden Tabelle 2.
  • TABELLE 2 Muster- Material Konzentration(1) Reaktion Nr. ng/ml 1 Endotoxin Standard 100 +4 2 Endotoxin Standard 10 +4 3 Endotoxin Standard 5 +4 4 Polypropylen 100 5 Polypropyle(3) 100 +2 6 Nylon 100 +4 7 Polystyrol 100 +4 (1)Endotoxin-Xonzentration.
  • Ursprüngliche Konzentration der Lösungen vor der Behandlung.
  • (2)Shell Polypropylen 5520, Shell Chemical Company.
  • (3)Shell Polypropylene 5820, Shell Chemical Company.
  • Ein Vergleich der Probereaktionsergebnisse der Tabelle 2 zeigt, dass die Behandlung der Endotoxin-Lösungen entsprechend der Erfindung unter Verwendung von Polypropylen-Perlen dazu führte, dass das Endotoxin aus den Lösungen bis zu einem Pegel unter 5 ng/ml entfernt wurde. Die Ergebnisse der Tabelle 2 zeigen ferner, dass Nylon und Polystyrol nicht in der Lage waren, das Endotoxin aus den Prüflösungen zu entfernen.
  • BEISPIEL III In diesem Beispiel wurden mehrere Versuche durchgeführt, um die Fähigkeit verschiedener Arten von synthetischen Polymeren bzw. Harzen zur Entfernung von Endotoxin aus einer Salzlösung unter Anwendung der in Beispiel I beschriebenen Verfahren festzustellen. Mehrere Endotoxin-Standard-Lösungen wurden frisch vorbereitet, indem anfänglich 10 mg Endotoxin hinzugegeben wurden (Westphal'scher Phenol-Extrakt von Escherichia coli 011:B4, Difco Laboratories, siehe oben), und zwar zu 10 m; pyrogen-freler Salzlösung (0.9% Natriumchlorid). Die resultierende Lösung von 1 mg/ml Endotoxin-Konzentration wurde dann mehrmals mit der pyrogen-freien Salzlösung verdünnt, um mehrere Proben mit Endkonzentratlonen von :u0 ng/ml, 10 ng/ml, 5 ng/ml, 2.5 ng/ml und 1 ng/ml Endotoxin zu erhalten. Die Endotoxinlösungen wurden dann mit L1muus-Lysat gemischt, und zwar zur Standardisierung, wobei die Limulus-Lysat-Prüfprozedur verwendet wurde, die in Beispiel l beschrieben wurde, und die zu den folgenden Reaktionen führte: Standardisierung des Lysats in Endotoxin-Lösungen Endotoxin- Prüfreaktion mit Konzentration Limulus-Lysat O (Salzkontroll-Lösung O 100 ng/ml +4 10 ng/mi +4 5 ng/ml +4 2.5 " +3 1 ng/ml +1 bis +2 1 ml Anteile von drei standardisierten Endotoxin-Lösungen mit Konzentrationen von 100 ng/ml, 10 ng/ml und 1 ng/ml wurden dann zu verschiedenen Arten von synthetischen Polymer-oder Harzmaterialien in Partikeln in Form von Perlen oder Chips mit durchschnIttlIchen Partikelgrössen von ungefähr 2 mm in ,0 cc Polystyrolröhren (Falcon Plastics, siehe oben) hinzugegeben und konnten dann 10 Minuten lang be peratur sich setzen. 0.1 ml jeder Lösungsprobe wurde dann entfernt und unter-Verwendung der Limulus-Lysat-Prüfverfahren lt. Beispiel I geprüft. Die Arten von Synthetik-Polymeren und die geprüften Mengen sowie die Ergebnisse der Limulus-Lysat-Prüfreaktion bei jeder Lösung und jeder Konzentration erscheinen In der nachstehenden Tabelle 3.
  • TABELLE 3 Synthetischer Partikel- Gewicht, Lysat - Prüf - Reaktion Polymer form Gramm 100 ng/ml 10 ng/ml 1 ng/ml Polypropylen (2) Perlen 2.4 +3 +2 +1 @@@@@@@@@@@@@@ Perlen 5.9 +2 +1 +1 Glasgespinnst Fasern 0.5 +4 +4 +1 Poly (methyl- Chips 5.0 +4 +4 +1 nethakrylat) Silikon-Elastomer (3) Chips @.@ @@ @@ @@ Silikon- (4) Chips 3.7 @@ @@ @1 @@@@@@@@@@@@ Chips 3.7 +4 +2 +1 Silikon-Elastomer (5) Chips 3.9 +1 +1 +1 (2) hoch-dichtes Polyäthylen Alathon 7040, E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc.
  • 732 Dimethyldichlorosilan; Dow Corning Co. Der Elastomer wurde bei Raumtemperatur durch 48-stündiges atmosphärisches Envirken vulkanisiert und in Chips von ungefähr 2 mm LLL' messer vor dem Gebrauch geschnitten.
  • (4) RTV 108 Dimethyldichlorsilan; Dow Corning Co. Ebenfalls raumtemperatur-vulkanisiert und wie (3) vor Einsatz in Chips geschnitten.
  • (5) SIL 382 medizinische Qualität, silastisch, kreuz-verbunden und gehcztet durch flinzugabe von Zinnoktoat; Dow Corning Co. Nach 48 Stunden vor Gebrauch in Chips geschnitten.
  • in Vergleich der obigen Ergebnisse der Tabelle 3 mit der Lysat-Standardisierung der Endotoxin-Lösung dieses Beispiels legt die Fähigkeit der Poly- -Olefine und Silikon-Elastomere zu Adsorption von Endotoxin auch bei lediglich enger Berührung mit den endotoxin-verunreinigten Lösungen dar. Bei dem bei diesem Beispiel verwendeten Endotoxin-Standard-Lösungen senkten diese Materialien tatsächlich die Endotoxin-Konzentration unter ungefähr 2.5 ng/ml. Die Ergebnisse der Tabelle 3 zeigen auch,dass Glaswollfasern und Poly-(methylmethakrylat)-Chips, handelsübliche Parenteral-Fluid-Filtermaterialien, Endotoxin weder adsorbieren noch dazu eine Affinität aufweisen.
  • BEISPIEL IV In diesem Beispiel wurden fünf Arten von synthetischen Polymer-Materialien verwendet, um deren Fähigkeit zur Adsorption von Endotoxin bei Einsatz entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren festzustellen. Die verwendeten synthetischen Polymere waren: Polypropylen-Perlen (Shell Polypropylen 5820, wie oben; Polyäthylen-Perlen (Alathon 7040 Polyäthylen mit hoher Dichte, siehe oben); TEFLON FEP 100 fluoridiertes Äthylen-Propylen-Polymer (E.I. du Pont de Nemours & Co., Inc.); TEFZEL 200 modifizierter Copolyiner des äthylen und Tetrafluoroäthylens (E. L. du Pont de Nemours & Co., Inc.); und Polypropylen-Stapel-Faser (Hercules, Inc.). Alle diese Polymer-MaterialIen wurden mit pyrogen-freiem, destilliertem Wasser gewaschen. Die Polymer-Perlen hatten eine durchschnittliche Grösse von ungefähr 2 mm. Die Polypropylen-Stapel-£aser wurde ebenfalls in einer 70%-igen Lösung von Äthanol, pyrogen-freler Salzlösung und dann pyrogen-freiem, destilliertem Wasser gewaschen. Jedes der Polymer-Materialien wurde dann jeweils in 12 cc Spritzen bis zum 12 cc Niveau eingebracht. 1 cc Anteile der nach der Beschreibung in Beispiel 3 vorbereiteten und standardisierten Endotoxin-Lösung mit einer Endotoxin-Konzentration von 50 ng/ml wurden dann durch die Spritzen durch gravitationellen Fluss perfungiert. 0,1 cc jeder behandelten Lösung wurde dann zu 0,1 cc Limulus-Lysat hinzugegeben, das bei 370C 70 Minuten inkubiert wurde und die resultierende Reaktion wurde beobachtet und nach Grad und Art der Gelieferung eingestuft.
  • Die Ergebnisse erscheinen in der nachfolgenden Tabelle 4.
  • TABELLE 4 Synthetischer Endotoxin-Kon- (1) Prüfreaktion zentrati8on ng/ml (1) bei Lysat-Probe Endotoxin-Kontrolle 50 +4 Endotoxin-Kontrolle 10 +4 Endotoxin-Kontrolle 5 +4 Endotoxin-Kontrolle 2.5 +3 Endotoxin-Kontrolle 1 + 1 bis +2 Polypropylen 50 +3 Polyächylen 50 +3 TEFLON FEB 100 50 +2 TEFZEL 200 50 +2 olypropylen-Stapelnaser 50 +3 (1> Endotoxin-Konzentration vor der Behandlung.
  • Die Ergebnisse der Tabelle 4 illustrieren die Fähigkeit der Fluoro-Karbon-Polymere zur Adsorption von Endotoxin. Die Ergebnisse dieser Tabelle demonstrieren auch die Affinität der Polypropylene zu Endotoxin in verschiedenen Partikelformen und bestätIgen die bei den vorstehenden Beispielen im Hinblick auf Polypropylen und Polyäthylen erhaltenen Ergebnisse.
  • BEISPIEL V 100 ng Endotoxin (Lipopolysaccharid Westphal Phenol-Extrakt, E. coli 011:B4, Difco, siehe oben) wurde eingegeben in 1.0 ml normales menschliches Serum Albumin, USP 25% salzarm (verkauft unter dem Handelsnamen METALBUMEN durch Metabolic, Inc., Houston, Texas) in ein pyrogen-freies Polystyrol-Glas. Eine 1.0 ml Probe des Albumins wurde auch in ein zweites pyrogen-freies Polystyrol-Reagenzglas eingegeben.
  • Zwei Polypropylen-Schichten(Shell Polypropylen 5820, wie oben) mit Durchmessern von ungefähr 2 mm, wurden in jedes der Reagenzgläser eIngegeben. Die Proben wurden bei 3700 10 Minuten inkubiert. Die beiden Schichten wurden dann entfern, mit pyrocen-freier Salzlösung gewaschen und dann im Hinab ich auf das Vorhandensein von Endotoxin durch Hinzugabe zu jeder Perle von 0,1 ml Limulus-Lysat und Inkubistation bei 3700 während 70 Minuten geprüft und die resultierende Reaktion wurde nach Art und Qualität der Gelierung entsprechend dem Vorgehen bei der Limulus-Lysat-Prüfung in Beispiel I eingestuft. Mehrere Endotoxin-Lösungen mit versuch ebenen Konzentrationen wurden durch Verdünnung des Endotoxins in Salzlösung, entsprechend der Beschreibung in Beispiel , hergestellt. 0.1 ml der vorbereiteten Endotoxin-Lösungen und 0,1 ml Albumin-Probe wurden ebenfalls mit der Limulus-Lysat-Prüfung zur Kontrolle geprüft. Ergebnisse der Prüfungen erscheinen in der nachstehenden Tabelle 5.
  • TABELLE 5 Geprüftes Reaktion auf die Limul@@@@ysat-Material Endotoxin-Kon- Limulus-Lysat-Endotoxin-Kontrolle 100 +4 Endotoxin-Kontrolle 10 +4 Endotoxin-Kontrolle 1 +2 Albumin-Kontrolle (1) - +1 Polypropylen-Schicht(1) 100 +4 Polypropylen-Schicht(2) - O (1) Schicht in ml Albumin, Eingabe von 100 ng Endotoxin, Inkubation bei 370C während 10 Minuten. Die Schicht wurde vor der Probe nit Salzlösung gewaschen.
  • (2) Schicht In 1 ml Albumin-Yontroll-Substanz, Inkubation bei 370C während 50 Minuten. Die Schicht wurde vor der Pro'e mit Salzlösung gewaschen.
  • Die xrc,-ebnisse von Tabelle 5 illustrieren, dass das im Albumin enthaltene Endotoxin vom Polypropylen adsorbiert wurde und dass das adsorbierte Endotoxin mit der Polypropylen-Schichc-Oberfläcne fest verbunden war. Das mit dem endotoxin-geimpften Aloumin-in Kontakt gebrachte Polypropylen gas eine starke +4 Prüfreaktion auch nach dem Waschen mit pyrogen-freier Salzlösung.
  • BEISPIEL VI Ein Gerät für Polymer-Säulen-Hämoperfusion wurde entworfen, um eine Arterien-Venen-Kurzschluss- bzw. Ableitung mit dem Zweck zu schaffen, die Wirksamkeit des erfindungsgemässen Verfahrens bei der Entfernung und/oder Reduzierung des Pegels von Endotoxin im Blut eines Tieres in vivo festzustellen.
  • Die Hämoperfusion Polymer-Säuleneinheit wurde dadurch hergestellt, dass ein Sephadex-Gel-Reservoir 5 mm Durchmesser, 30 cm Länge mit 800 g Polyäthylen-Schicht mit Durchmessern von ungefähr 2 mm im Durchschnitt (ALATHON 7040 hoch-dichtes Polyäthylen, Du Pont, siehe oben) gefüllt wurde. Intravenöse Rohre wurden mit jedem Ende des Reservoir verbunden und mit Kathetern Versehen. Dann wurde das Gerät an einen Hund rIt 12 kg Gewicht angeschlossen, indem ein Katheter in einer Arterie und der andere Katheter in eine Vene injizier wurde. Der Hund wurde vorher durch Injektion mit sina-pyrogen-%-Iem Heparin mit einem Dosispegel von ungefahr 6 Einheiten pro cc Blut (ungefähre Dosis 6000 Einheiten Heparin) Heparinisiert. Das Blut aus dem Tier wurde über cle arterielle-intravenöse Leitung entfernt, durch und über die Polyäthylenschicht-Säule perfundiert und über die Venen-intravenöse Laitung neu infundiert. Die Säule mit den Polyäthylenschichten wurde leicht geschüttelt durch Anwendung eines hin- und hergehenden Schüttlers, um AgglomeratIon von Blutzellen zu vermeiden. Nach einer Stunde kontinuierlicher Perfusion wurde keine Hämolyse beobachtet. Dem Hund wurden dann intravenös 5 mg pro kg Gewict Endotoxin injiziert (Lipopolysaccharid Westphal Phenolauszug von E. coli, 055:B5, Difco Laboratories, siehe oben ; rekonstituiert mit pyrogen-freier Salzlösung, 0.9% Natrium-Chlorid). Dieser Pegel einer Endotoxin-Injektion wird im allgemeinen als LD-80-Dosis bezeichnet, was eine Menge ist, die bei 80% der injizierter. Hunde innerhalb einer 6-Stundenperiode tödlich ist. Nach der Injektion wurden die Lebenszeichen des Hundes ständig überwacht. Während dieser Zeit entwickelte der Hund Blutunterdruck, Hypoxie, metabolische Acidose, Hypokapnie und Tachypnie. Der Arterien-Venen-Bypass über das Gerät mit der Hämoperfusion Polymer-Säule wurde 1,5 Stunden nach der Endotoxin-Injektion laufen getassen und dann wurde der Apparat entfernt. Drei Stunden nach der Endotoxin-Injektion wurde der Hund in bequemer Rohelage mit normalen Zeichen beobachtet. Die Beobachtung wurde 24 Stunden fortgeasetzt, wonach die erwähnten Symptome heizer akuten Endotoxämie nicht mehr auftraten.
  • BEISPIEL VII Bei diesem beispiel wurde ein Hämoperfusionsgerät entsprechend dem in Beispiel VI dargestellten System vorbereitet, abgesehen davon, dass die Enden des Sephadex-Gelreservoirs i Baumwollgaze zur Verhinderung der Klumpenbildung abgedeckt wurden und dass 800 g Polypropylen-Perlen mit einer Durchsennittsgrösse von ungefähr 2 mm in das Reservoir eingegeben wurden (Shell Polypropylen 5820, siehe osenì. Dieser Hämoperfusions-Polymer-Säulenapparat wurde mit einem Hund mit 17 kg Gewicht entsprechend der Beschreibung nach Beispiel VI verbunden. Nach ungefähr eie Stunde ständigen Bypasses des Blutes, das durch die Polymer-Säule perfundiert wurde, wurde keine Hämolyse beobachtet. Dem Hund wurden dann 5 mg pro kg Gewicht Endotoxin injiziert und die Perfusion des Blutes durch die Polymersäule wurde 1 1/2 Stunden danach fortgesetzt. Einige Minuten nach der Endotoxin-Injektion entwickelte das Tier die Symptome einer akuten Endotoxämie nach der Beschreibung in Beispiel VI. Der Arterien-Venen-Kurzschluss wurde dann unterbrochen durch Entfernung des Mämoperfusions-Gerätes. Die Polypropylen-Perlen im Reservoi~ wurden dann durch Perfusion von pyrogen-freier Salzlösung durch die Polymer-Säule gewaschen. Eine der Schichten wurde abc-eror.mer. und zu 0.1 cc Salzlösung hinzugegeben.
  • 0.1 cc des Limulus-Lysats wurde dann dazugegeben und bei 370C während 70 Minuten inkubiert. Während der Inkubation trat ein Klumpen auf.
  • Die Ergebnisse von Beispiel VI und VII beweisen die Wirksamkeit des erfindungsgemässen Verfahrens zur Entfernung und/oder Reduzierung des Endotoxin-Pegels im Tierblut, wenn die Verwendung bei einer in vivo-Hämoperfusion oder mit einem Arterien-Venen-Kurzschluss-Verfahren erfolgt, wobei Blut vom Tier abgenommen, durch eine zur Adsorption des Endotoxins fähig Polymer-Säule perfundiert und dann anschilessend In das Tier neu infundiert wird. Darüberhinaus bestätigt Beispiel VII, dass Endotoxin im Tierblut von den Polypropylen-Perlen adsorbiert wird und dass das Endotoxin eng mit den Perlenoberflächen verbunden ist, wie es Beispiel V zeigt.
  • BEISPIEL VII Mehrere Endotoxin-Standard-Lösungen wurden vorbereitet durch Hinzugabe von 10 mg Salmonella Endotoxin (Westphal Phenol-Extrakt der Salmonella typhosa, die in pyrogen-freier Salzlösung dispergiert wurde, Nr. 612016, Los Nr. 0901, Difco Laboratories, sie oben, zu 10 ml sterilem (pyrogenfreiem) destilliertem Wasser. Die resultierende Lösung von 1 mg/.a' Endotoxin-Konzentration wurde dann sukzessive me;arma s mit sterilem Wasser verdünnt, um mehrere Proben zu schaffen, die Endkonzentrationen von 10 ng/ml, 5 ng/ml und í ..g/ml Endotoxin aufwiesen.
  • Eine steril 12 cc Spritze wurde mit Polypropylen-Perlen (Shell Polypropylen 5820, siehe oben) gefüllt, die durchschnittliche Perlengrösse betrug ungefähr 2 mm. Die Perlen waren vorher mit sukzessiven Waschungen in sterilem, destil-Ilrte Wasser gereinigt worden, eine 70%-ige Lösung von Äthanol und pyrogen-freier Salzlösung und in sterilem, destilliertem Wasser. 10 ml der Endotoxin-Standardprobe von 1 ng/ml wurde durch die Polymer enthaltende Spritze hlndurchperfundiert. Ausserdem wurden zwei der vorher gewaschenden Perlen in ein Reagenzglas mit 10 ml der 10 ng/ml Endotoxin-Probe und in ein Reagenzglas mit dem destilliertem Wasser eingegeben und dann jeweils 30 Minuten lang bei 370C inkubiert. Die Perlen wurden dann aus den Reagenzgläsern entnommen, mit sterilem, destilliertem Wasser gewaschen, zu 0,2 cc und 0.1 cc Limulus-Lysat hinzugegeben und bei 370C 90 Minuten inkubiert. Ähnlich wurden 0.1 cc Anteile jeder der Endotoxin-Proben hinzugegeben und die durch die Polymer enthaltende Spritze hindurchgegebenen Proben wurden mit 0,1 cc Anteilen des Limulus-Lysats versehen und bei 370C 9G Minuten inkubiert. Der Geliergrad weder Probe wurde beobachtet, die Ergebnisse erscheinen in der nachstehenden Tabelle 6: TABELLE 6 Probe- Endotoxin(1) Reaktion auf Nr. Material Konzentration die Limulus-yng/ml satprobe Polypropylen-Perlen (2) 0 0 2 Endotoxin Standard 10 +3 3 Endotoxin Standa d 5 +2 4 Endotoxin Standard 1 +2 5 Steriles Wasser O 0 6 Polypropylen-Perlen 3 10 +4 Endotoxin Standard 7 Perfundieiter Endotoxin-Standard 1 +1 (1) Ursprüngliche Konzentration der Proben vor der Behandlung.
  • (2) Gewaschene Polypropylen-Perlen, mit sterilem Wasser inkubiert.
  • (3) Polypropylen-Perlen mit Endotoxin-Standard inkubiert.
  • Ein Vergleich der obigen Ergebnisse beweist die Fähigkeit zur Entfernung von Salmonella Endotoxin aus einem biologischen Fluid durch Kontakt mit Polypropylen-Perlen (vergleiche Proben 7 und 4). Ausserdem bestätigt die Probe 6, dass Salmonella Endotoxin von den Polypropylen-Perien adsorbiert und mit diesen eng verbunden wird.
  • BEISPIEL IX Mehrere Endotoxin-Standards wurden mit Klebsiella-Endotoxin vorbereitet, das von der Food and Drug Administration, Bureau of Biologics, Bethesda, Maryland geliefert wurde (Referenz Endotoxin, Klebsiella pneumonia, getragen in Salzlösung, Los 1B). Entsprechend den Anweisulvel des Vertreibers wurden die Endotoxin-Proben vorbereitet durch sukzessive Verdünnungen mit pyrogen-freiem Wasser, um uir'. Proben mit 100 ng/ml, 50 ng/ml, 25 ng/ml, 5 ng/ml und 1 ng/ml Endotoxin-Konzentration zu erhalten. Eine sterile, 12 cc-Spritze wurde mit gewaschenen Polypropylen-Perlen und 3 ml der 50 ng/ml Endotoxin-Probe perfundiert. 0.1 cc dieser perfundierten Probe sowie 0.1 cc Anteile jener Endotoxin-Standard-Probe und das für die Verdünnungen verwendete sterile Wasser wurden dann mit 0.1 cc Anteilen des Limulus-Lysats 90 Minuten bei 37 0C inkubiert und der Geliergrad entsprechend dem vorher erwähnten Limulus-Lysat-nroben-Verfahren beobachtet. Die ErgebnIsse waren folgende; TABELLE 7 Probe- Endotoxin (1) Reaktion auf Nr. Material Konzentration die Limulus-Lyng/ml satorobe 1 Endotoxin Standard 50 +3 2 Endotoxin Standard 5 43 3 Endotoxin Standard 1 +1 4 Steriles Wasser 0 0 5 Endotoxin Standard 50 +2 nach der Perfusion (1) Konzentration vor Rehandlung und/oder Prüfung.
  • Die Ergebnisse 6 Tabelle 7 bestätigen, dass das Verfahren in der Lage is, von Xlebsieln â abgeleltetes Endotoxin zu entfernen. E Vergleich des behandelten Musters 5 mit den nici-,t behandelter @ sce,n 1 - 3 zeigt, dass ungefähr 80-90% des in der behandelten Probe enthaltene Endotoxin entfernt wurde.
  • BEISPIEL X Das in diesem Beispiel verwendete Endotoxin wurde abgeleitet von Pseudomonas aeruginosa, hergestellt von James Jorgensen, Ph.D., Microblology Department, University of Texas Medical Center, San Antonio, Texas. Das Endotoxin wurde vorbereitet aus einer Pseudomonas-Serum-Art 1369, Verder and Evans-Gruppe IV unter Verwendung der Westphal-Phenol-Wasser-Extrakt-Technlk, einer üblichen Technik zur Vorbereitung von gereinigtem Endotoxin. Das Endotoxin wurde sukzessive verdünnt mit sterilem (pyrogen-freiem) Wasser und getrennt zur Schaffung mehrerer Endotoxin-Standard-Proben mit einer Endotoxin-Konzentration von 10 ng/ml, 5 ng/ml, 2.5 ng/ml, 1 ny/ml und 0.5 ng/ml. 3 ml einer Probe von 5 ng/ml Endotoxin-Standard-Lösung wurde durch eine sterile Spritze perinfundiert, die gewaschene Polypropylen-Perlen enthielt und in Beispiel VIII beschrieben wurde, wobei das Filtrat aufgefangen wurde. Dann wurde die Limulus-Lysat-Prüfung an mehreren Endotoxinproben durchgeführt und ebenso an dem Filtrat aus der Perlen-Schicht, wie in Beispiel VII becrijc. ebe;.. D-e Ergebnisse erscheinen in der folgenden Tabeile 8: TABELLE 8 Probe- Endotoxin(1) Reaktion auf Kr. Material Konzentration die Limulusng/ml Lysatprobe Endotoxin Standard 10 +4 2 Endotoxin Standard 5 +3 3 Endotoxin Standard 1 +2 4 Pyrogen-freies Wasser O 0 5 PeXandiertes Endotoxin 5 0 Standart (Filtrat) (1) Original-Konzentration vor Behandlung und/oder Prüfung.
  • Die Ergebnisse der Tabelle 8 beweisen die Fähigkeit des erfindungsgemässen Verfahrens zur Entfernung des Pseudomonas-Endotoxins.
  • BEISPIEL XI In diesem Beispiel wurde von allen verfügbaren Serotypen von Pseudomonas abgeleitetes Endotoxin verwendet (Pseudomonas heptavalenter Impfstoff Los Nr. X 41667 mit einem Inhalt von 0.85 mg/ml Lipopolysaccharid (Endotoxin) und 0.01% Methiolat, Parke Davis & Co., Detroit, Michigan). Das Endotoxin wurde in pyrogen-freiem Wasser in der üblichen Weise verdünnt, um Endotoxin-Proben mit 100 ng/ml, 10 ng/ml, 5 ng/ml und 1 r.g/ai Endotoxin-Konzentrationen zu erhalten. Eine Polypropylen-Schicht (Shell Polypropylen 5820, Sehl Chemical Company, sie oben) wurde in ein Reagenzglas mit 0.2 ml der 100 ng/ml Endotoxin-Probe eingegeben und 20 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Zur Kontrolle wurde eine weitere Polypropylen-Schicht (siehe oben) in ein Reagenzglas eingegeben, das das pyroyen-freie, zur Verdünnung des Endotoxins verwendete Wasser enthielt, wobei in der gleichen Zeit mit der gleichen Temperatur inkubiert wurde. Die beiden Schichten wurden dann in pyrogen-freier Salzlösung gewaschen, zu 0,1 cc Anteilen von Limulus-Lysat hinzugegeben und im Minblick auf die Endotoxin-Reaktion entsprechend der Beschreibund in Beispiel VIII geprüft. Mehrere Endotoxin-Proben wurden auch mit Limulus-Lysat geprüft. Die Ergebnisse erscheinen in der folgenden Tabelle 9: TABELLE 9 Probe- Endotoxin(1) Reaktion auf die Nr. Material Konzentration Limulus-Lysatprobe ng/ml 1 Endotoxin Standard 100 +4 2 Endotoxin Standard 10 +2 3 Endotoxin Standard 1 +1 4 pyrogen-freies Wasser O 0 5 Polypropylen-Schicht 0 0 (in Wasser) 6 Polypropylen-Schicht (in Endotoxin Standard) 100 +4 (1) Original-Konzentration vor Behandlung und/oder Prüfung.
  • Dü Ergebnisse in Tabelle 9 beweisen die Affinität der Polypropylen-Schicht für das Pseudomonas-Endotoxin und die Tatsache, dass Erdotoxln damit eng verbunden ist, nachdem eine starke Limulus-Lysat-Probe-Reaktion sogar nach dem Waschen auftritt.
  • BEISPIEL XII Mehrere poröse Membran-Filter wurden vorbereitet, um ihre Wirksamkeit zur Entfernung von Endotoxin festzustellen.
  • Für verschiedene Arten von porösen Membran-Materialien wurden verwendet einschliesslich: eines mikroporösen Polypropylen-Films (CELGARD 2500, Celanese Plastics Company); eines mikroporösen Polyäthylen-Films (CELGARD K-801, siehe oben); und zwei verschiedener Arten von porösen Membranen einer MIxtur von Zellulose-Azetat und Zellulose-Nitrat, die sich lediglich in der effektiven Poren-Grösse unterscheiden (Millipore Type GS und Millipore Type HA, Millipore Corp.). Einige der Eigenschaften dieser Membranen umfassen das folgende: MILLIPORD MILLIPORE Eigenschaft 2500 (1) S-801 (1) GS (2) HA (2) Polymer oaer hydrophobes hydrophobes Zellulose- Zellulose-Harz Homopolymer Homopolymer Azetat - Azetzt -Poly- Poly- Zellulose- Zellulose-Propylen Äthylen Nitrat Nitrat Effektive Porengrösse, 0.04 0.50 0.22 0.45 Mikrometer Porosität % 45 65 80 80 Nennstärke Mikrometer 1 (mil) 2 (mil) 125 125 Celanese Plastics Company, Greer, S.C.
  • (2) Millipore Corp., Bedford, Mass.
  • Die Filter wurden hergestellt durch Unterbringung jeder der oben erwähnten porösen Membranen in einem Filtergehäuse aus rostfreiem Stahl mit 25 mm Durchmesser (Teil-Nu. XX 3002500, Millipore Corp.). Jeder Filter mit seiner Membran wurde dann mit 10 cc absolutem Athyl-Alkohol gespült, anschliessend mit 20 cc pyrogen-freier Salzlösung.
  • Die Endotoxi n-Standard-Lö sungen wurden hergestellt aus E. coli (Difco, E. coli 0111:B4) und Salmonella typhosa (Difco, S. typhosa 0901) und jeweils verdünnt mit destilliertem, pyrogen-freiem Wasser entsprechend der obenerwähnten Verdünnungstechnik, um verschiedene Endotoxin-Proben zu schaffen, deren Endkonzentrationen 50 ng/ml, 5 ng/ml und 0.1 ng/ml Endotoxin betrugen. Mit getrennten 35 ml-Spritzen wurden 20 ml beider Endotoxin-Standard-Lösungen (50 ng/ml Endotoxin-Konzentration in beiden Fällen) unter leichtem positiven Druck durch die Filtergehäuse geschoben, die jeweils jeden der obenerwähnten Typen poröser Membranen enthielten. Zwei Filter je Membrantyp wurden verwendet, d.h.
  • einer für das E. coli - Endotoxin-Probematerial und ein anderer für das S. typhosa-Endotoxin-Probematerial.
  • QL der Filtrate wurde in 20 ml Polystyrol-Reagenzglas gesammelt. Die Filtrate und die Endotoxin-Standard-Lösungen mit verschiedenen Endotoxin-Konzentrationen, die zur Konrolle verwendet wurden, wurden dann geprüft im Hinblick auf Endotoxin unter Verwendung der vorher in Beispiel VIII beschriebenen Limulus-Lysat-Prüftechnik. Das in der Prüfung verwendete Limulus-Lysat wurde geliefert von Associates of Cape Cod, ïnc. t Wood Hole, Mass., und war vorbereitet durch Chloroform-Extraktionstechnik nach der Beschreibung in "Faccors Affecting The Sensitivity Of Limulus Lysate", J.D.
  • Sullivan und S.W. Watson, Journal Of Applied Microbiology, banG Zô, Nr. 6, Seite 1023-26 (1974). Die Ergebnisse erscheinen In der folgenden Tabelle 10: TABELLE 10 Test- Verwendete Limulus-Lysat Prüf-Reaktion Nt. Membran 1 CELGARD K-801 (2) (2) 0 0 2 CELGARD 2500 (3) 0 - +1 0 - +1 3 MILLIPORE GS (4) +4 +4 4 MILLIPORE HA (5) +4 +4 5 Endotoxin-Kontrolle (50 ng/ml)(6) +4 +4 6 Endotoxin-Kontrolle (5 ng/ml) (6) +4 +4 7 Endotoxin-Kontrolle (0.1 ng/ml) (6) +1 +1 (1) Abgesehen von den Kontrollen hatten die Endotoxin-Lösungen ursprüngliche Konzentrationen von 50 ng/ml Endotoxin vor der Behandlung. Die Filtrate wurden geprüft.
  • (2) Mikroporöser Polyäthylen-Film; 0,50 Mikrometer Porengrösse. Celanese 2 s-ics Co.
  • (3) Mikroporöser Polypropylen-Film; 0,04 Mikrometer Porengrösse. Celanese Plastics Co.
  • (4) Mikrosoröses Zellulose-Azetat - Zellulose-Nitrat-Film; 0.22 Mikrometer Porengrösse. Millipore Corp.
  • (5) Mikroporöses Zellulose-Azetat - Zellulose-Nitrat-Filmi 0,45 Mikrometer Porengrösse. Millipore Corp.
  • (6) Endotoxin-Konzentration vor der Prüfung.
  • Die Ergebnisse der obigen Tabelle 10 illustrieren die Wirksammelt von mik.oporusen Polyäthylerrund Polypropylen-Filmen zur Entfernung von Endotoxin aus einer Lösung, wenn sie entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren Verwendung finden.
  • Die Tests Nr. 1 und 2 zeigen, dass die mikroporösen Polypropylen- und Polyäthylen-Filme im wesentlichen das ganze Endotoxin aus beiden getesteten Endotoxin-Standard-Lösungen entfernte (S. typhosa und E. coli). Ausserdem zeigt ein Vergleich der Tests 1 und 2 mit Test 3 und 4, dass die in den behandelten Lösungen vorhandenen Endotoxine durch physikalisches Filtern nicht entfernt wurden. Die Porengrössen von Millipore HA und CELGARD K-801 sind vergleichbar, jedoch ergab das Filtrat in Test 4, ebenso wie das des Tests 3 (Millipore GS) starke +4 Prüfreaktionen, was bestätigt, dass das Endotoxin durch diese Membranen hindurchtrat.
  • Natürlich können zahlreiche Änderungen und Abweichungen von der Erfindung, wie sie oben beschrieben wurde, durchgeführt werden, ohne dass Ceist und Rahmen derselben verlassen wird und dementsprechend gelten nunr die Einschränkungen, die in den nachfolgenden P a t e n t a n s p r ü c h e n angegeben sind.
  • Patentansprüche:

Claims (22)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Verfahren zur selektiven Entfernung von von gramnegativen Bazillen abgeleitetem Endotoxin aus biologischen Fluiden, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h enge Berührung eines mit von gram-negativen Bazillen abgeleitetem Endotoxin verunreinigten biologischen Fluids mit einem nicht-ionogenen, hydrophoben, nicht-polaren, aliphatischen,synthetischen, plastischen Polymer, der aus einer Gruppe gewählt wurde, die aus einem im wesentlichen kristallinen, nicht-polaren, aliphatischen Kohlenwasserstoff thermoplastischen Polymer , einem im wesentlichen kristallinen, nicht-polaren, aliphatischen thermoplastischen Fluorokarbon-Polymer, einem kreuzverbundenen, aliphatischen Silikon-Elastomer-Polymer und Mischungen daraus besteht , wodurch das Endotoxin auf der Oberfläche des Polymers adsorbiert wird, und dadurch, dass das biologische Fluid von der Berührung mit dem genannten Polymer im wesentlichen frei von dem genannten Endotoxin entnommen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte synthetische, plastische Polymer ein im wesentlichen kristalliner, nicht-polarer, aliphatischer Kohlenwasserstoff-Thermoplastik-Polymer ist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichne -, dass der genannte, im wesentlichen kristalline, nichtpolare, alphati-sche Kohlenwasserstoff-Thermoplastik-Polymer ein Po1y--Olefin-Polymer ist.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Poly--Olefin-Polymer ein Material fest, das aus der Gruppe gewählt wird, die aus Polyaçhylen, Polypropylen und Mischungen daraus besteht.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte synthetische, plastische Polymer ein im wesentlichen kristalliner, nicht-polarer, aliphatischer, thermoplastischer Fluorokarbon-Polymer ist.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte, im wesentlichen kristalline, nichtpolare, aliphatische, thermoplastischeluorokarbon-Polymer aus einer Gruppe gewählt wird, die besteht aus Polytetrafluoroäthylen, fluoridiertem Äthylen-Propylen-Polymer , modiflziertem Copolymer von Tetrafluoroäthylen und Athylen und Mischungen daraus.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte synthetische, plastische Polymer ein kreuz-verbundener Silikon-Elastormer-Polymer ist.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte kreuzverbundene Elastomer -Silikon-Polymer ein kreuzverbu..cares Poly-(Alkylsiloxan) ist.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte biologische Fluid dadurch in engen Kontakt mit dem genannten Polymer gebracht wird, dass das biologIsche Fluid durch eine Säule geleitet wird, die den genannten synthetischen, plastischen Polymer in einer Teilchenform enthält.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte synthetische, plastische Polymer in Form einer kontinuierlichen porösen Schicht vorliegt.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte biologische Fluid dadurch in engen Kontakt mit dem genannten Polymer gebracht wird, dass das biologische Fluid durch die kontinuierliche poröse Schicht aus synthetischem Plastik-Polymer hindurchgeleitet wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,.dass der synthetische, plastische Polymer ein aus der aus Polyäthylen und Polypropylen bestehenden Gruppe ausgewählter Polymer ist.
  13. 13. Verfhren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich-LI dass die kontinuierliche poröse Schicht aus synthetischem Plastik-Polymer eine genügend gross gewählte effektive Porengrösse hat, um das Durchtreten gewünschter Komponenten in dem biologischen Fluid durch die kontinuierliche poröse Schicht zu ermöglichen.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die kontinuierliche poröse Schicht ein mikroporöser Film mit einer effektiven Porengrösse von ungefähr 0.04 bis ungefähr 0.5 Mikrometer ist.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mikroporöse Film ein mikroporöser Polypropylen-Film mit einer effektiven Porengrösse von ungefähr 0.04 Mikrometer und einer Porosität von ungefähr 45% ist.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mikroporöse Film ein mikroporöser Polyäthylen-Film mit einer effektiven Porengrösse von ungefähr 0.50 Mikrometer und einer Porosität von ungefähr 65% ist.
  17. 17. Ein Verfahren mit in vivo-Hämoperfusion in Polymer-Säulen zur Entfernung von aus gram-negativen Bazillen abgeleiteten Endotoxin aus Tierblut, gekennzeichnet durch: Er.tnaLme des Blutes aus einem Tier; Perfundierung des genannten Blutes durch eine Säule, die einen nicht-ionognen, hydrophoben, nicht-polaren, aliphatischen, synthetischen plastischen Polymer enthält, der aus einer Gruppe gewählt wurde, die aus einem im wesentlichen kristallinen, nicht-polaren, aliphatischen Xohlenwasserstoff-Thermoplastik-Polymer, einem kristallinen, aliphatischen, thermoplastischen Fluorokarbon-Polymer, einem kreuzverbundenen, aliphatischen Silikon-Elastomer-Polymer und Mischungen daraus in Partikeln oder kontinuierlicher poröser Schicht-Form besteht, wodurch von gramnegativen Bazillen abgeleitetes Endotoxin auf die Oberfläche des synthetischen Plastik-Polymers adsorbiert wird, und dadurch, dass das Blut, das aus der genannten Säule austritt, in das Tier neuerlich infundiert wird.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der erwähnte hydrophobe, nicht-polare, aliphatische, o' . che Plastikpolymer ein im wesentlichen kristalliner, thermoplatischer, nicht-polarer, aliphatischer Kohlenwasserstoffpolymer ist.
  19. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte, im wesentlichen kristalline, nicht-polare, aliphatische, thermoplastische Polymer ein Poly- -Olefin ist.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Poly-(%-Olefin-Polymer ein aus der aus Polyäthylen, Polypropylen und Mischungen daraus bestehenden Gruppe gewählter Polymer ist.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte synthetische, plastische Polymer ein im wesentlichen kristalliner, aliphatischer, thermoplastischer Fluorokarbon-Polymer ist.
  22. 22. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte synthetische, plastische Polymer ein kreuzverbundener Silikon-lastomer-Polymer ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1988009202A1 (fr) * 1987-05-25 1988-12-01 Shanmugram Murugavel Agent pour hemoperfusion ou hemoadsorption

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