DE4218568A1 - Dialysemembran aus Polysaccharidether II - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dialysemembran für die Hämodialyse in Form von Flachfolien, Schlauchfolien oder Hohlfäden aus Polysaccharidether.

An Dialysemembranen für die Hämodialyse werden sehr hohe Anforderungen hinsichtlich der Biocompatibilität gestellt, damit das an den Membranen vorbeifließende Blut möglichst wenig beeinträchtigt wird. Wesentliche Parameter der Bio­ compatibilität sind dabei Thrombogenität, Leucopenie und Komplementaktivierung.

Aus der DE-OS 35 24 596 ist bereits eine Dialysemembran mit verbesserter Biocompatibilität bekannt, die in der Lage war, Leucopenie und Komplementaktivierung in erheblichem Umfange zu reduzieren und die sich durch eine modifizierte Cellulose auszeichnet, deren mittlerer Substitutionsgrad 0,02 bis 0,07 beträgt. Vorzugsweise enthält die bekannte Dialysemembran aus modifizierter Cellulose solche modifizierte Cellulose, die eine durch die Formel
Cellulose-R′-X-Y
wiedergegebene Struktur aufweist, wobei
X für -NR′′- und/oder -N⁺R₂′′- und/oder -S- und/oder -SO- und/oder -SO₂- und/oder

und/oder -CO-O- und/oder -O-,
Y für -R und/oder -NR₂ und/oder -Si(OR′′)₃ und/oder -SO₃H und/oder -COOH und/oder -PO₃H₂ und/oder -N⁺HR₂ bzw. deren Salze,
R′ für eine Alkylengruppe und/oder Cycloalkylengruppe und/oder Arylengruppe mit insgesamt 1 bis 25 C-Atomen,
R′′ für ein Wasserstoffatom oder R und
R für eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen und/oder eine Cycloalkylgruppe und/oder Arylgruppe steht.

Diese Membranen zeigen jedoch im Gegensatz zu klassischen Dialysemembranen, wie beispielsweise Cuprophan® eine erhöhte Thrombogenität, insbesondere dann, wenn der Substituent eine ionische Gruppe ist, vor allem aber dann, wenn der Substituent eine basische Gruppe ist.

Weiterhin ist aus der EP-A-0 459 293 eine Dialysemembran für die Hämodialyse in Form von Flachfolien, Schlauchfolien oder Hohlfäden aus Polysaccharidethern bekannt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Polysaccharidether eine durch die Formel

wiedergegebene Struktur aufweist, worin Cell das Gerüst des unmodifizierten Cellulosemoleküls oder des Chitinmoleküls jeweils ohne Hydroxylgruppen ist, s beim unmodifizierten Cellulosemoleküls 3 und beim Chitinmolekül 2 beträgt und x dem Veretherungsgrad entspricht, der im Bereich von 0,08 bis (s - 0,4) liegt und worin R ein gegebenenfalls substitu­ ierter Alkyl-, Alkenyl- und/oder Alkinyl- und/oder Cyclo­ alkyl- und/oder Cycloalkenyl- und/oder Cycloalkinyl- und/oder Arylalkyl- und/oder Arylalkenyl- und/oder Aryl­ alkinyl- und/oder Bisarylalkyl- und/oder Bisarylalkenyl- und/oder Bisarylalkinyl-Rest mit 5 bis 40 C-Atomen und/oder der Rest einer kondensierten aromatischen (ggf. substitu­ ierten) Verbindung und/oder der Rest einer heterocyclischen (ggf. substituierten) Verbindung ist.

Das Polysaccharid ist relativ hoch substituiert und enthält auch ionische Gruppen, die ebenfalls die Thrombogenität erhöhen.

Neben dem Umstand, daß Dialysemembranen aus synthetischen bzw. natürlichen Polymeren bei ihrem Einsatz in künstlichen Nieren sehr leicht eine Gerinnung des Blutes hervorrufen können, die durch entsprechende medikamentöse Behandlung weitgehend verhindert wird, tritt bei der Dialysebehandlung eines Nierenkranken mit Dialysatoren, die Membranen aus regenerierter Cellulose enthalten, in der ersten Zeit der Dialysebehandlung ein vorübergehender Leukozytenabfall auf. Dieser Effekt wird als Leukopenie bezeichnet.

Leukopenie ist eine Erniedrigung der Leukozytenzahl (weiße Blutkörper) im Blutkreislauf. Die Zahl der weißen Blutkörper beim Menschen beträgt ca. 4000 bis 12 000 Zellen/mm³. Die Leukopenie bei der Dialyse ist am stärksten ausgeprägt 15 bis 20 Min. nach Beginn der Behandlung, wobei die Neutrophilen (das sind die mit neutralen oder gleichzeitig mit sauren und basischen Farbstoffen anfärbbaren Leukozyten) fast vollständig verschwinden können. Danach erholt sich die Zahl der Leukozyten innerhalb etwa einer Stunde wieder auf fast den Ausgangswert oder übersteigt diesen. Wird nach Erholung der Leukozyten ein neuer Dialysator angeschlossen, tritt wieder Leukopenie im gleichen Ausmaß ein.

Cellulose-Membranen verursachen eine ausgeprägte Leukopenie. Auch wenn die klinische Bedeutung der Leukopenie wissen­ schaftlich nicht geklärt ist, besteht doch der Wunsch nach einer Dialysemembran für die Hämodialyse, die den Effekt der Leukopenie nicht zeigt, ohne daß dadurch die anderen sehr erwünschten positiven Eigenschaften von Dialysemembranen aus regenerierter Cellulose beeinträchtigt werden.

Bei der Hämodialyse mittels Membranen aus regenerierter Cellulose hat man neben der Leukopenie auch eine deutliche Komplement-Aktivierung festgestellt. Das Komplement-System innerhalb des Blutserums ist ein komplexes, aus vielen Komponenten bestehendes Plasmaenzym-System, das auf ver­ schiedene Weise der Abwehr von Schädigungen durch eindrin­ gende fremde Zellen (Bakterien u. a.) dient. Wenn Antikörper gegen den eindringenden Organismus vorhanden sind, kann komplementspezifisch durch den Komplex der Antikörper mit antigenen Strukturen der Fremdzellen aktiviert werden, anderenfalls erfolgt auf einem Alternativ-Weg durch beson­ dere Oberflächenmerkmale der Fremdzellen die Komplement- Aktivierung. Das Komplement-System beruht auf einer Vielzahl von Plasma-Proteinen. Nach Aktivierung reagieren diese Proteine spezifisch in einer bestimmten Reihenfolge mitein­ ander und am Ende wird ein zellschädigender Komplex gebil­ det, der die Fremdzelle zerstört.

Aus einzelnen Komponenten werden Peptide freigesetzt, die Entzündungserscheinungen auslösen und gelegentlich auch unerwünschte pathologische Folgen für den Organismus haben können. Es wird angenommen, daß die Aktivierung bei Hämo­ dialysemembranen aus regenerierter Cellulose über den alternativen Weg erfolgt. Objektiv festgestellt werden diese Komplement-Aktivierungen durch eine Bestimmung der Komplement-Fragmente C3a und C5a.

In diesem Zusammenhang wird auf folgende Arbeiten hinge­ wiesen: D. E. Chenoweth et al., Kidney International Vol. 24, Seite 764 ff., 1983 und D. E. Chenoweth, Asaio-Journal Vol. 7, Seite 44 ff., 1984.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde die Komplement-Ativierung anhand der Fragmente C5a beurteilt. Dazu wurden in vitro 300 ml heparinisiertes Blutplasma über einen Zeitraum von 4 Std. mit einem Plasmafluß von 100 ml/min durch einen Dialysator mit 1 m² effektiver Austauschfläche rezirkuliert. In dem Plasma wurden die C5a-Fragmente mit Hilfe der RIA-Methode (Upjohn-Test) bestimmt. Die relative Komplement-Aktivierung für den jeweiligen Meßzeitpunkt wurde durch Bildung des Verhältnisses der Konzentration zum Zeit­ punkt der Probenabme mit dem Aufangswert in Prozent er­ rechnet. Zur Bewertung wurde der Meßwert nach 4 Std. Rezirkulationszeit herangezogen. Flachmembranen werden mit heparinisiertem Blutplasma 3 Stunden inkubiert und an­ schließend die C5a-Fragmente bestimmt.

Die Thrombogenität wurde anhand von TAT (Thrombin-anti­ thrombin) und PC (platelet count) beurteilt.

Die Erhöhung des beta-2-Mikroglobulinspiegels bei Langzeit-Dialysepatienten wird nach Verwendung von Membranen aus regenerierter Cellulose beobachtet und wird darauf zurück­ geführt, daß diese Membranen im Molekularbereich von 1000 bis 20 000 weniger durchlässig sind und die Mikroglobuline bei der Dialyse deshalb nicht in ausreichendem Maße entfernt werden. An die üblichen Membranen aus regenerierter Cellu­ lose adsorbiert sich das beta-2-Mikroglobulin nicht in nennenswertem Umfang. Hierzu aber können in unerwarteter Weise die erfindungsgemäßen Cellulosederivate beitragen.

Der Durchschnittspolymerisationsgrad DP wurde in einer Cuen-Lösung nach DIN 54 270 bestimmt.

Der Veretherungsgrad wurde anhand der Analysenergebnisse bestimmt, die für die Substituenten bekannt und typisch sind, beispielsweise Stickstoff nach Kjeldahi, Schwefel nach Schöniger und Alkyl- bzw. Aryl-Reste mit Hilfe der NMR-Spektroskopie.

Weiterhin wurde festgestellt, daß es wünschenswert ist, die Thrombogenität und die Heparinadsorption, die insbesondere bei den Polysaccharidethern gemäß der DE-OS 35 24 596 in deutlichem Maße auftritt, zu vermeiden. Außerdem wird zur Kostendämpfung eine mehrfachverwendbare Dialysemembran aus Polysaccharidethern mit noch geringerem Modifizierungsgrad wie sie in der EP-A- 0 459 293 beschrieben sind, angestrebt.

Bei den bisher angewendeten Verfahren zur Vorbereitung einer Wiederverwendung wurden jedoch gerade die für die Biocom­ patibilität maßgeblichen Parameter deutlich beeinträchtigt und die Dampfsterilisierung führte zu einer Vergilbung der Membranen.

Obwohl bereits Dialysembranen aus Polysaccharidether mit brauchbaren Biokompatibilitätseigenschaften bekannt sind, besteht das Bedürfnis, diese weiter zu verbessern.

Aufgabe der Erfindung war es deshalb, Dialysemembranen aus sehr niedrig substituierten Polysaccharidethern zur Verfügung zu stellen, die eine dem Cuprophan vergleichbare Thrombogenität und Heparinabsorption aufweisen und die wiederverwendbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Dialysemembran gemäß dem Oberbegriff dadurch gelöst, daß der Polysaccharidether eine durch die Formel

wiedergegebene Struktur aufweist, worin Cell das Gerüst des unmodifizierten Cellulosemoleküls oder des Chitinmoleküls jeweils ohne Hydroxylgruppen ist, s beim unmodifizierten Cellulosemolekül 3 und beim Chitinmolekül 2 beträgt und x dem Veretherungsgrad entspricht, der im Bereich von 0,001 bis 0,079 liegt und worin R ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- und/oder Alkenyl- und/oder Alkinyl- und/oder Cycloalkyl- und/oder Cycloalkenyl- und/oder Cycloalkinyl- und/oder Aryl- und/oder Arylalkyl- und/oder Arylalkenyl- und/oder Arylakinyl-Rest mit 3 bis 25 C-Atomen und/oder der Rest einer heterocyclischen Verbindung mit 3 bis 25 C-Atomen ist, wobei die Kohlenstoffkette durch Sauerstoff- oder Schwefelatome unterbrochen sein kann.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen gekennzeichnet. So können über die Gruppe R die Eigenschaften des Membranmaterials beeinflußt werden, wie beispielsweise die Löslichkeit in wäßrigen Systemen und die Viskosität einer solchen Lösung.

Gemäß einer Ausführungsform sind solche Polysaccharidether bevorzugt, bei denen der substituierte Rest eine nicht­ ionische Gruppe, wie OR′ und/oder SR′ und/oder Halogen und/oder R′ enthält, wobei R′=H, Methyl, Ethyl oder R ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht R einer Benzyl- , Methylbenzyl-, Methoxybenzyl-, Chlorbenzyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxybutyl-, Hexyl-, Dodecyl-, Hydroxy­ dodecyl- , Octadecyl- oder 2-Hydroxypropylbutylether-Gruppe.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Veretherungsgrad x = 0,001 bis 0,019.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Veretherungsgrad x = 0,071 bis 0,079.

Bevorzugt wird die Dialysemembran aus einer wäßrigen Spinn­ lösung, die Polysaccharidether enthält, hergestellt.

Bevorzugt ist die wäßrige Spinnlösung eine Cuoxamlösung.

Bevorzugt enthält die Spinnlösung 2 bis 25 Gew.-% Poly­ saccharid, besonders bevorzugt jedoch 5-15 Gew.-% Polysaccharid.

Bevorzugt weist die Spinnlösung eine Viskosität von 10 bis 300 Pa·s auf.

Für die Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Polysaccharidether einen Polymerisationsgrad DP von 200 bis 5000 aufweist.

Unter dem mittleren Substitutionsgrad (x) des durch Substitution modifizierten Polysaccharides soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung die mittlere Anzahl der Substi­ tuenten pro 1 Anhydroglucoseeinheit verstanden werden.

Die Einstellung des gewünschten mittleren Substitutions­ grades kann durch das molare Verhältnis von Polysaccharid zu Veretherungsreagenz oder durch Vermischung von unterschied­ lich substituierten Polysacchariden bzw. substituierten mit nichtsubstituierten Polysacchariden erfolgen.

Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

In einem 10 l Drais-Mischer wurden 324 g (2 Mol) Linters-Cellulose (DP: 1350 in Cuen) mit 55,2 g (1,38 Mol) Natriumhydroxid, gelöst in 250 ml Wasser, eine Stunde bei 16°C alkalisiert. Nach Zusatz von 250 ml i-Propanol und 58,19 g (0,46 Mol) Benzylchlorid wurde das Gemisch sechs Stunden bei 80°C gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde in Ethanol aufgenommen, abgesaugt, nacheinander mit Ethanol, Wasser und Ethanol alkali- und chloridfrei gewaschen und im Vakuumtrockenschrank bei 60°C getrocknet. Dabei wurden 336,8 g eines Produktes mit einem Veretherungsgrad von x = 0,076 erhalten.

Aus dieser Benzylcellulose wurde nach üblicher Verfahrens­ weise eine Cuoxamlösung mit 9 Gew.-% Polysaccharidgehalt hergestellt und im Labor zu Flachmembranen verarbeitet. Im Vergleich zu unmodifizierter Cellulose-Membran ist die C5a-Aktivierung um 95% vermindert. Die Thrombogenität ist vergleichbar mit der vom Cuprophan.

Ein Teil der Membranen wurde bei 121°C 30 min lang mit Wasserdampf sterilisiert. Nach der Dampfbehandlung zeigten die Membranen gegenüber der unmodifizierten Cellulose-Membran eine C5a-Reduktion von 85%.

Ebenfalls zu keinem nennenswerten Aktivitätsverlust führte eine 15minütige Behandlung der Membranen mit 1%iger wäßriger Natriumhypochlorit-Lösung bzw. 4%iger wäßriger Peressigsäure-Lösung. Die C5a-Reduktion betrug 90%.

Die Membranen absorbieren nach der Testvorschrift der Deutschen Kabi Vitrum GmbH, Diagnostika, kein Heparin.

Beispiele 2-5

Die Benzylcellulose von Beispiel 1 wurde mit unterschied­ licher Menge an unmodifizierter Linters Cellulose vermischt, in Cuoxam gelöst (9 Gew.-% Polysaccharidgehalt) und im Labor zu Flachmembranen verarbeitet. Das Mischungsverhältnis sowie die im Vergleich zu unmodifizierter Cellulose-Membran er­ zielte C5a-Reduktion sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle 1

Die Membranen der Beispiele 2 bis 5 wiesen eine dem Cuprophan vergleichbare Thrombogenität auf.

Beispiel 6

In einem 250 l Drais-Mischer wurden 9720 g (60 Mol) Linters Cellulose (DP = 1350 in Cuen) mit 1800 g (45 Mol) Natrium Hydroxid, gelöst in 13,5 l Wasser, eine Stunde bei 18°C alkalisiert. Nach dem Zusatz von 1897,5 g (15 Mol) Benzyl­ chlorid wurde das Gemisch vier Stunden bei 90°C gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 l Wasser aufgenommen, abzen­ trifugiert, nacheinander mit Wasser, Isopropanol und Wasser gewaschen und im Umlufttrockenschrank bei 60°C getrocknet. Dabei wurden 10 kg eines Produktes mit einem Veretherungs­ grad von x = 0,078 erhalten.

Aus dieser Benzylcellulose wurde nach bekannter Verfahrens­ weise eine Cuoxam-Spinnlösung hergestellt, die 9 Gew.-% Benzylcellulose, 8,3 Gew.-% NH₃ und 3,91 Gew.-% Cu enthielt. Diese wurde mittels einer Hohlfadenspinndüse, deren Ringspalt eine Austrittsfläche von 0,47 mm² besaß und deren Innenfüllungszuführung einen Durchmesser von 0,85 mm aufwies, zu einem Hohlfaden versponnen, indem die Spinn­ lösung zusammen mit Isopropylmyristat als hohlraumbildende Innenfüllung senkrecht nach unten aus der Spinndüse austrat und nach einer Luftstrecke von 4 cm in ein wäßriges Fällbad von 40°C eintauchte, welches 110 g/l H₂SO₄ enthielt. Die Menge der Spinnlösung betrug 4,5 ml/min und die Menge der Innenfüllung 2,1 ml/min.

Der im Fällbad verfestigte Hohlfaden wurde zur Regenerierung und Neutralisierung durch konventionelle Bäder mit ver­ dünnter Schwefelsäure und Wasser geführt, am Ende der Strecke durch ein wäßriges Glycerinbad geleitet und an­ schließend auf einem Trommeltrockner bei 75°C bis zu einem Restwassergehalt von 10,2% getrocknet. Der Glyceringehalt des trockenen Fadens betrug 4,4%.

Bei einer Spinngeschwindigkeit von 55 in/min entstand ein Hohlfaden mit 8,7 µm Wandstärke und einem inneren Durch­ messer von 202 µm.

Die Bruchkraft dieses Hohlfadens betrug 119 cN bei einer Bruchdehnung von 26,2%.

Der Hohlfaden wurde zu Testkörpern verarbeitet, an denen folgende Daten ermittelt wurden:
UFR: 8,1 ml/h·m²·mm Hg
DL-Vit.B12: 6,6 cm/min 10^-3
DL-Kreatinin: 54,5 cm/min·10^-3
(DL = Dialysierleistung).

Der Siebkoeffizient für Albumin war Null, jener für Cytochroin-C betrug 0,15.

Im Vergleich zu Cuprophan ist die C5a-Aktivierung um 92% vermindert. Die Thrombogenität und die Heparin Absorption ist mit der vom Cuprophan vergleichbar.

Beispiel 7

In einem 250 l Drais-Mischer wurden 9720 g (60 Mol) Linters Cellulose (DP = 1350 in Cuen) mit 1944 g (48,6 Mol) Natrium­ hydroxid, gelöst in 13,5 l Wasser, eine Stunde bei 18°C alkalisiert. Nach dem Zusatz von 2049,3 g (16,2 Mol) Benzyl­ chlorid wurde das Gemisch zwei Stunden bei 90°C gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde in 200 l Wasser aufgenommen, abzen­ trifugiert, nacheinander mit Wasser, Isopropanol und Wasser gewaschen und im Umlufttrockenschrank bei 60°C getrocknet. Dabei wurden 10,1 kg eines Produktes mit einem Veretherungs­ grad von x = 0,088 erhalten.

Nach bekannter Verfahrensweise wurde eine Cuoxam-Spinnlösung hergestellt, die 7,2 Gew.-% Linters Cellulose, 1,8 Gew.-% der oben synthetisierten Benzylcellulose, 8,3 Gew. % NH₃ und 3,91 Gew.-% Cu enthielt. Diese wurde mittels einer Hohlfadenspinndüse, deren Ringspalt eine Austrittsfläche von 0,47 mm² besaß und deren Innenfüllungszuführung einen Durch­ messer von 0,85 mm aufwies, zu einem Hohlfaden versponnen, indem die Spinnlösung zusammen mit Isopropylmyristat als hohlraumbildende Innenfüllung senkrecht nach unten aus der Spinndüse austrat und nach einer Luftstrecke von 4 cm in ein wäßriges Fällbad von 18°C eintauchte, welches 110 g/l NaOH, 4 g/l NH₃ und 0,8 g/l Cu enthielt.

Die Menge der Spinnlösung betrug 4,5 ml/min und die Menge der Innenfüllung 2,1 ml/min.

Der im Fällbad verfestigte Hohlfaden wurde zur Regenerierung und Neutralisierung durch konventionelle Bäder mit ver­ dünnter Schwefelsäure und Wasser geführt, am Ende der Strecke durch ein wäßriges Glycerinbad geleitet und an­ schließend auf einem Trommeltrockner bei 75°C bis zu einem Restwassergehalt von 10,5% getrocknet. Der Glyceringehalt des trockenen Fadens betrug 4,5% Der Hohlfaden wies einen mittleren Veretherungsgsrad von x = 0,017 auf.

Bei einer Spinngeschwindigkeit von 55 m/min entstand ein Hohlfaden mit 8,2 µm Wandstärke und einem inneren Durch­ messer von 204 µm.

Die Bruchkraft dieses Hohlfadens betrug 118 cN bei einer Bruchdehnung von 28,2%.

Der Hohlfaden wurde zu Testkörpern verarbeitet, an denen folgende Daten ermittelt wurden:
UFR: 7,5 ml/h·m²·mm Hg
DL-Vit.B12: 6,8 cm/min 10^-3
DL-Kreatinin: 56,5 cm/min·10^-3.

Der Siebkoeffizient für Albumin war Null, jener für Cytochrom-C betrug 0,18.

Im Vergleich zu Cuprophan ist die C5a-Aktivierung um 90% vermindert. Die Thrombogenität und die Heparin-Absorption ist mit der vom Cuprophan vergleichbar.

Beispiel 8

Eine Cuoxam-Spinnlösung der gleiten Zusammensetzung wie in Beispiel 7 wurde in ein wäßriges Fällbad von 40°C, welches 110 g/l H₂SO₄ enthielt, zu Hohlfäden versponnen.

Die sonstigen Spinnbedingungen stimmten mit denen vom Beispiel 7 überein.

Der im sauren Fällbad verfestigte Hohlfaden durchlief alle konventionellen Bäder und den Trommeltrockner wie in Beispiel 7. Die aus diesem Hohlfaden gefertigten Testkörper wiesen folgende Daten auf:
Veretherungsgrad: x = 0,017
UFR: 5,8 ml/h·m²·mm Hg
DL-Vit.B12: 6,5 cm/min·10^-3
DL-Kreatinin: 52 cm/min·10^-3
Siebkoeffizient für Albumin: 0
Siebkoeffizient für Cytochrom-C: 0,11.

Die mechanischen Daten blieben nahezu unverändert, nämlich Bruchkraft 124 cN und Bruchdehnung 27,8%.

Die Wandstärke betrug 7,9 µm und der Innendurchmesser 198 µm.

Im Vergleich zu Cuprophan ist die C5a-Aktivierung um 88% vermindert. Die Thrombogenität ist mit der vom Cuprophan vergleichbar.

Beispiel 9

Es wurde eine Cuoxam-Spinnlösung mit einem Gehalt von 4,9 Gew.-% Linters Cellulose, 1,3 Gew.-% Benzylcellulose aus Beispiel 6, 8,5 Gew.-% NH₃ und 2,6 Gew.-% Cu herge­ stellt. Diese wurde mittels einer Hohlfadendüse mit einem Austrittsschlitz von 0,08 mm² Fläche und einer Innen­ füllungsbohrung von 0,25 mm Durchmesser so zu einem Hohl­ faden versponnen, daß die Spinndüse 18 cm unter der Fällbad­ oberfläche mit nach oben zeigenden Austrittsöffnungen ange­ bracht war. Als Innenfüllung diente trockener Stickstoff. Die Menge der Spinnlösung betrug 7,0 ml/min und die Menge des Stickstoffes 2,0 ml/min bei einem Druck von 22 mbar.

Das wäßrige Fällbad (Temperatur = 19,5°C) enthielt 130 g/l NaOH, 6 g/lNH₃ und 0,5 g/l Cu.

Der aus der untergetauchten Spinndüse austretende Hohlfaden wurde senkrecht nach oben durch das Fällbad geführt und in einer Höhe von 30 cm oberhalb des Badspiegels zur Weiterbe­ handlung in Maschinenlaufrichtung umgelenkt.

Die weitere Behandlung erfolgte in konventionellen Bädern wie in Beispiel 7.

Nach dem Trocknen enthielt der Hohlfaden eine Restmenge von 16% Wasser und einen Glyceringehalt von 52%. Der mittlere Veretherungsgrad betrug x = 0,016.

Die Wandstärke betrug 18,2 µm und der innere Durchmesser 204 µm bei einer Bruchkraft von 62 cN und einer Bruchdehnung von 52%.

Folgende Daten konnten an diesem Material gemessen werden:
UFR: 56 ml/h·m²·mm Hg
DL-Vit.B12: 15,8 cm/min·10^-3
DL-Kreatinin: 58 cm/min·10^-3
Siebkoeffizient für Albumin: 0,045
Siebkoeffizient für Cytochrom-C: 0,815.

Im Vergleich zu Cuprophan ist die C5a-Aktivierung um 82% vermindert. Die Thrombogenitätsparameter TAT und PC waren mit denen vom Standard-Cuprophan vergleichbar.

Dagegen wurden an unter gleichen Spinnbedingungen herge­ stellte Hohlfaden aus reiner Linters Cellulose deutliche höhere TAT-Werte gemessen. Gegenüber dem Standard-Cuprophan lagen diese um 40% höher.

An Hohlfäden aus Diethylaminoethylcellulose mit einem mittleren Veretherungsgrad von x = 0,02, die analog dem Beispiel 7 hergestellt wurden, sind in dieser Versuchsserie wesentlich höhere TAT-Werte gemessen worden. Gegenüber dem Standard-Cuprophan lagen sie um 80% höher.

Beispiel 10

Eine Cuoxam-Spinnlösung der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 7 wurde mit eingetauchter Spinndüse und einer Stickstoffinnenfüllung mittels der gleichen Spinnanordnung wie in Beispiel 9 hergestellt.

Die Spinndüse hatte eine Austrittsfläche von 0,06 mm², die Bohrung der Innenfüllungszuführung betrug 0,25 mm im Durch­ messer.

Es wurden 4,6 ml/min Spinnlösung und 2,0 ml Stickstoff bei einem Druck von 22 mbar gemeinsam extrudiert, wobei die Spinngeschwindigkeit 55 in/min betrug. Das Weichmacherbad enthielt eine wäßrige Lösung von 9 g/l Glycerin.

Der trockene Hohlfaden besaß eine Wandstärke von 8,1 µm und einen inneren Durchmesser von 202 µm, der Glyceringehalt war 4,8%. Der mittlere Veretherungsgrad betrug x = 0,017.

Bei einer Bruchkraft von 118 cN und einer Bruchdehnung von 51% zeigte die Hohlfadenmembran folgende Leistung:
UFR: 6,1 ml/h·m²·mm Hg
DL-Vit. B12: 7,1 ml/h·m²·mm Hg
DL-Kreatinin: 56 ml/h·m²·mm Hg
Siebkoeffizient für Albumin: 0
Siebkoeffizient für Cytochrom-C: 0,14.

Im Vergleich zu Cuprophan ist die C5a-Aktivierung um 89% vermindert. Die Thrombogenität ist vergleichbar mit der von Cuprophan.

Beispiel 11

Eine Cuoxam-Spinnlösung der Zusammensetzung wie in Beispiel 7 wurde über einen Cuprophan-Flachgießer von 60 cm Gießbreite mit einer Gießschlitzweite von 0,25 mm in ein wäßriges Fällbad, das 90 g/NaOH, 6 g/l NH₃ und 0,8 g/l Cu enthielt, so vergossen, daß die aus dem Flachgießer aus­ tretende Spinnlösung einen Luftspalt von 18 mm Weite durch­ fiel, dann in das Fällbad bis zu einer Tiefe von 80 cm ein­ tauchte und nach Umlenkung an dieser Stelle mittels einer angetriebenen Walze weitere 250 cm des Fällbades durchlief.

Danach wurde die für Cuprophan übliche Regenerierung und Auswaschung in den konventionellen Bädern durchgeführt.

Es entstand eine flache Membran von 32 cm Breite und einer Wandstärke von 14 µm mit einer restlichen Feuchte von 8,5% und einem Glyceringehalt von 32%. Die Flachmembran wies einen mittleren Veretherungsgrad von x = 0,017 auf.

An dieser Flachmembran konnten die folgenden Daten gemessen werden:
UFR: 6,5 ml/h·m²·mm Hg
DL-Vit.B12: 8,1 cm/min·10^-3
DL-Kreatinin: 51,5 cm/min·10^-3
DL-Harnstoff: 56 cm/min·10^-3
DL-NaCl: 61 cm/min·10^-3.

Die Durchlässigkeit für Albumin war 0, der Siebkoeffizient für Cytochrom-C betrug 0,11.

Im Vergleich zu Cuprophan-Flachmembran ist die C5a-Akti­ vierung um 81% vermindert.

Die Thrombogenität war mit der von Cuprophan vergleichbar. Die Membran absorbierte kein Heparin.

Beispiel 12

In einem 10 l Drais-Mischer wurden 324 g (2 Mol) Linters Cellulose (DP: 1350 in Cuen) mit 10 g (0,25 Mol) Natriumhydroxid, gelöst in 250 ml Wasser, eine Stunde bei 16°C alkalisiert. Nach Zusatz von 250 ml i-Propanol und 6,325 g (0,05 Mol) Benzylchlorid wurde das Gemisch sechs Stunden bei 80°C gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde in Ethanol aufgenommen, abgesaugt, nacheinander mit Ethanol, Wasser und Ethanol alkali- und chloridfrei gewaschen und im Vakuumtrockenschrank bei 60°C getrocknet. Dabei wurden 320 g eines Produktes mit einem Veretherungsgrad von x = 0,006 und einem DP von 1050 (in Cuen) erhalten.

Nach bekannter Verfahrensweise wurde eine Cuoxamlösung mit 9 Gew.-% Benzylcellulose-Gehalt hergestellt. Die mit einem Ubbelohde-Viskosimeter nach Gleichung 1 ermittelte Viskosität (η) betrug 36 Pa·s.

Beispiel 13

In einem 10 l Drais-Mischer wurden 324 g (2 Mol) Linters Cellulose (DP: 1350 in Cuen) mit 16 g (0,40 Mol) Natriumhydroxid, gelöst in 400 ml Wasser, eine Stunde bei 16°C alkalisiert. Nach Zusatz von 25,3 g (0,20 Mol) Benzyl­ chlorid wurde das Gemisch vier Stunden bei 80°C gerührt. Das Reaktionsprodukt wurde in Ethanol aufgenommen, abgesaugt, nacheinander mit Ethanol, Wasser und Ethanol alkali- und chloridfrei gewaschen und im Vakuumtrockenschrank bei 60°C getrocknet. Dabei wurden 321 g eines Produktes mit einem Veretherungsgrad von x = 0,02 und einem DP von 900 (in Cuen) erhalten.

Die Viskosität einer Cuoxamlösung mit 9 Gew.-% Benzyl­ cellulosegehalt betrug 20 Pa·s.

Beispiele 14-19

Analog Beispiel 12 bzw. 13 wurden die in der Tabelle 2 aufgeführten Celluloseether synthetisiert, in Cuoxam gelöst und ihre Viskosität ermittelt (Beispiele 14 bis 17). Als Vergleich hierzu werden in der Tabelle 2 Linters Cellulose (Beispiel 18) und Zellstoff (Beispiel 19) wiedergegeben.

Tabelle 2

Claims (11)

1. Dialysemembran für die Hämodialyse in Form von Flach­ folien, Schlauchfolien oder Hohlfäden aus Polysaccharid­ ether, dadurch gekennzeichnet, daß der Polysaccharid­ ether eine durch die Formel wiedergegebene Struktur aufweist, worin Cell das Gerüst des unmodifizierten Cellulosemoleküls oder des Chitin­ moleküls jeweils ohne Hydroxylgruppen ist, s beim unmodifizierten Cellulosemolekül 3 und beim Chitin­ molekül 2 beträgt und x dem Veretherungsgrad entspricht, der im Bereich von 0,001 bis 0,079 liegt und worin R ein gegebenenfalls substituierter Alkyl- und/oder Alkenyl- und/oder Alkinyl- und/oder cycloalkyl- und/oder Cyclo­ alkenyl- und/oder Cycloalkinyl- und/oder Aryl- und/oder Arylalkyl- und/oder Arylalkenyl- und/oder Arylakinyl- Rest mit 3 bis 25 C-Atomen und/oder der Rest einer heterocyclischen Verbindung mit 3 bis 25 C-Atomen ist, wobei die Kohlenstoffkette durch Sauerstoff- oder Schwefelatome unterbrochen sein kann.

2. Dialysemembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der substituierte Rest eine nicht-ionische Gruppe, wie OR′ und/oder SR′ und/oder Halogen und/oder R′ enthält, wobei R′=H, Methyl, Ethyl oder R ist.

3. Dialysemembran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß R einer Benzyl-, Methylbenzyl-, Methoxy­ benzyl-, Chlorbenzyl-, Hydroxypropyl-, Hydrcxybutyl-, Hexyl-, Dodecyl-, Hydroxydodecyl-, Octadecyl- oder 2 Hydroxypropylbutylether-Gruppe entspricht.

4. Dialysemembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß x = 0,001 bis 0,019 beträgt.

5. Dialysemembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 ,dadurch gekennzeichnet, daß x = 0,071 bis 0,079 beträgt.

6. Dialysemembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einer wäßrigen Spinnlösung, die Polysaccharidether enthält, hergestellt wird.

7. Dialysemembran nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Spinnlösung eine Cuoxamlösung ist.

8. Dialysemembran nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spinnlösung 2 bis 25 Gew.-% Poly­ saccharidether enthält.

9. Dialysemembran nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnlösung 5 bis 15 Gew.-% Polysaccharidether enthält.

10. Dialysemembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnlösung eine Viskosität von 10 bis 300 Pa·s aufweist.

11. Dialysemembran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Polysaccharid­ ether einen Polymerisationsgrad (DP) von 200 bis 5000 aufweist.