SE537061C2 - Anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska eller hemodialysvätska - Google Patents

Anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska eller hemodialysvätska Download PDF

Info

Publication number
SE537061C2
SE537061C2 SE1230132A SE1230132A SE537061C2 SE 537061 C2 SE537061 C2 SE 537061C2 SE 1230132 A SE1230132 A SE 1230132A SE 1230132 A SE1230132 A SE 1230132A SE 537061 C2 SE537061 C2 SE 537061C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
fluid
zeolite
equilibration
dialysis fluid
dialysis
Prior art date
Application number
SE1230132A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1230132A1 (sv
Inventor
Nina Meinander
Original Assignee
Triomed Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Triomed Ab filed Critical Triomed Ab
Priority to SE1230132A priority Critical patent/SE537061C2/sv
Priority to US14/646,789 priority patent/US20150297815A1/en
Priority to EP13856429.9A priority patent/EP2922586A4/en
Priority to PCT/SE2013/000182 priority patent/WO2014081367A1/en
Publication of SE1230132A1 publication Critical patent/SE1230132A1/sv
Publication of SE537061C2 publication Critical patent/SE537061C2/sv

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A61M1/1694Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes with recirculating dialysing liquid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A61M1/1694Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes with recirculating dialysing liquid
    • A61M1/1696Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes with recirculating dialysing liquid with dialysate regeneration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/28Peritoneal dialysis ; Other peritoneal treatment, e.g. oxygenation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/28Peritoneal dialysis ; Other peritoneal treatment, e.g. oxygenation
    • A61M1/282Operational modes
    • A61M1/284Continuous flow peritoneal dialysis [CFPD]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/28Peritoneal dialysis ; Other peritoneal treatment, e.g. oxygenation
    • A61M1/287Dialysates therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/34Regenerating or reactivating
    • B01J20/3408Regenerating or reactivating of aluminosilicate molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/08Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/14Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J49/00Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
    • B01J49/05Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds
    • B01J49/06Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor of fixed beds containing cationic exchangers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Ett förfarande för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska, som hartagits ut från peritonealhålrumrnet hos en patient som utför peritonealdialys for efterföljandeåtercirkulering och introduktion till patientens peritonealhålrum. Peritonealdialysvätskanpasserar genom en zeolit, som har fór-ekvilibrerats med en ekvilibreringsvätska innefattandeNa+, Ca2+, Mgzi", Cl", laktat, i huvudsakligen samma koncentration som iperitonealdialysvätskan och vilken ekvilibreringsvätska saknar K+. Zeoliten kan vara titreradmed en syra. Alternativt används en zeollit med ett SizAl-fórhållande som är större än 5:1. (F ig l är avsedd att publiceras med sammandraget)

Description

25 30 35 537 061 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Således är det ett ändamål med föreliggande uppfinning av undvika, åtgärda eller eliminera en eller flera av ovannämnda nackdelar och tillkortakommanden, enskilt eller i någon kombination.
I en aspekt tillhandahålls en anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska, som har avlägsnats från peritonealhålrummet hos en patient som utför peritonealdialys för efterföljande återcirkulering och återinföring till peritonealhålrummet i patienten, eller från en hemodialysvätska som har avlägsnats från en dialysator för efterföljande återcirkulering och återinföring till dialysatorn. Anordningen innefattar en zeolit, som är för-ekvilibrerad med en ekvilibreringsvätska innefattande åtminstone en av: Na+, Can, Mgü, Cl', laktat, bikarbonat och glukos, vilken ekvilibreringsvätska saknar K+, och en anordning för att bringa dialysvätskan i kontakt med nämnda zeolit.
I en utföringsfonn kan ekvilibreringsvätskan innehålla enbart: Na+, Cazir, Mgzfl Cl' och laktat, i huvudsakligen samma koncentration som i peritoneal-dialys-vätska.
Zeoliten kan ha ett SizAl-förhållande som är större än 5:1.
Alternativt kan zeoliten ha ett SizAl-förhållande som är större än 1:1 och varvid zeoliten under eller efter för-ekvilibreringen har titreras till nära neutralt pH under användning av syra. Syran kan vara tillsatt till ekvilibreringsvätskan så att ekvilibreringsvätskan före eller under för-ekvilibreringen har ett pH på mindre än 5,0.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ytterligare ändamål, särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen av utföringsformer av uppfinningen under hänvisning till ritningar-na, där: Fig 1 är ett schematiskt diagram över ett system där zeoliten kan användas.
DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Nedan kommer flera utföringsformer av uppfinningen att beskrivas. Dessa utföringsformer beskrivs i belysande syfte för att möjliggöra för en fackman att genomföra uppfinningen och för att ange den bästa utföringsforrnen. Emellertid begränsar sådana utföringsformer inte uppfinningens skyddsomfång. Vidare visas och diskuteras vissa kombinationer och särdrag. Emellertid kan andra kombinationer av de olika särdragen vara möjliga inom uppfinningens ram.
I tidigare system har urea avlägsnat medelst ureas, som är ett enzym som katalyserar omvandlingen av urea till ammonium- och karbonatjoner. Såsom beskrivits i dokument EP0046971Al, kan ammonium-katjonerna eller ammonium eller ammonia avlägsnas medelst ett jonbytare-medium, som är selektivt för ammonium. Karbonatet fälls ut som kalciurnkarbonat eller kalciumbikarbonat. 10 15 20 25 30 35 537 061 Det finns alternativ till ureas-systemet, till exempel såsom beskrivs i dokument WO 2010/14l942A2.
Dialys kan ske på i princip två skilda sätt, nämligen hemodialys och peritonealdialys.
I hemodialys avlägsnas blod från patienten till en extrakorporeal krets innefattande en dialysator. Dialysatom innefattar ett semiperrneabelt membran som uppdelar dialysatom i ett blodutrymme och ett dialysatutrymme. Blod passerar genom den extrakorporeala kretsen till blodutrymmet och till kontakt med membranet och vidare tillbaka till patienten. En dialysvätska passerar till dialysatutrymmet och till kontakt med den andra sidan av membranet. Membranet har porer med en storlek, som förhindrar stora molekyler att passera genom porema medan mindre molekyler kan passera fritt genom membranet via porerna.
Avskiljningsstorleken för porema uttrycks normalt i storleken på de molekyler som kan passera. En vanlig avskiljningsstorlek är omkring 2000 Dalton, vilket tillåter att mindre molekyler kan passera. En annan vanlig avskiljningsstorlek är omkring 20000 Dalton, vilket tillåter att små och mellanstora molekyler kan passera. I bägge fallen kan albumin, som har en storlek på 58000 Dalton, och större molekyler inte passera genom membranet.
Dialysvätskan, som passerar inuti dialysutrymmet för dialysatorn, har en specifik sammansättning, som delvis återspeglar blodets sammansättning. Om det finns en koncentrationsgradient för ett ämne mellan blodet och dialysvätskan, kommer ett sådant änme att tendera att passera till vätskan som har den lägsta koncentrationen. Till exempel innehåller blodet urea och dialysvätskan gör det inte, varför urea passerar från blodet genom membranets porer och till dialysvätskan. Å andra sidan kan dialysvätskan innehålla bikarbonat i en koncentration, som är större än bikarbonatkoncentrationen i blod, varvid bikarbonat överförs från dialysvätskan och genom membranets porer till blodet.
Genom att skräddarsy sammansättningen av dialysvätskan avlägsnas metaboliska restprodukter, såsom urea och kreatinin, från blodet och ämnen, såsom bikarbonat, adderas till blodet, medan andra ämnen, såsom natrium-, kalium-, kalcium- och magnesiumj oner balanseras, innebärande att det blir en nettotillförsel eller -avlägsning beroende på de relativa koncentrationema.
Dessutom avlägsnas vatten från patientens blod, till exempel genom att utöva ett litet negativt tryck över membranet, vilket förorsakar en ultrafiltration.
Det finns varianter av hemodialys-metoden, såsom hemofiltration och hemodiafiltration.
En vanligen använd hemodialysvätska kan innefatta följande joner: natrium, kalium, kalcium, magnesium, klorid och bikarbonat.
Dessutom skall pH för dialysvätskan vara nära ett fysiologiskt pH på 7,4, till exempel mellan 6,0 och 7,6. Om pH-värdet för dialysvätskan är alltför högt finns en risk för utfällning av kalciumkarbonat, vilket bör undvikas. 10 15 20 25 30 35 537 061 Vid peritonealdialys används patientens peritonealmembran istället för dialysatorrnembranet. En peritonealdialysvätska installeras i peritonealhålrummet hos patienten och ett utbyta av ämnen kan ske över peritonealmembranet, liknande hemodialys.
Ingen extrakorporeal krets för blodet behövs, vilket är en avsevärd fördel. Emellertid kan peritonealmembranet vara mindre än dialysatorrnembranet, vilket resulterar i en dialys som är mindre effektiv. Således används peritonealdialys traditionellt för patienter som har en viss kvarstående njurfunktion.
Det är inte möjligt att utöva ett negativt tryck i peritonealhålrummet och en annan mekanism för vätskeavlägsning erfordras. Således tillsätts ett osmotiskt eller onkotiskt aktivt ämne till peritonealdialysvätskan för att åstadkomma avlägsning av vätska via osmos. Ett vanligen använt ämne är glukos eller en annan kolhydrat.
Således kan en peritonealdialysvätska vanligen innefatta följande ämnen: natrium- klorid, kalcium-klorid, magnesium-klorid, natrium-acetat, natrium-laktat, natrium-bikarbonat och glukos. Det är betydelsefullt att pH-värdet är nära fysiologiskt pH för att förhindra eventuell skada och obehag för patienten. Normalt skall pH-värdet vara mellan 6,0 och 7,5.
Regenerering och återcirkulering av dialysatet möjliggör en stor reduktion av den volym dialysvätska som används. Detta är en förutsättning för att skapa ett transportabelt/ bärbart dialyssystem, som inte är anslutet till någon tillförsel av färskt vatten eller tung stationär utrustning och tillåter att patienten har frihet från upprepade utbyten av peritonealdialysvätska.
I ett hemodialyssystem kan regenereringskretsen vara anordnad såsom visas i dokumentet GBl484642A, som beskriver ett system innefattande ureas för katalytisk omvandling av urea till ammonium- och karbonatjoner. Denna omvandling resulterar i en ökning av pH hos lösningen till större än pH = 8,5, vilket kan sänkas med tillsats av en syra.
Såsom syra kan koldioxid användas likaväl som en katjonbytare HZ, vilken fungerar som en svag syra. Ammoniumj onema adsorberas av en zeolit, såsom fillipsit, som är laddad med natriumjoner, NaZ. Kalciumjoner tillsätts efter fillipsit-kolonnen för att fälla ut karbonatjoner.
Det nämns specifikt att zeoliten avlägsnar kaliumj oner från en vätska innehållande 4,7 mmol/1 av K+, bättre än vad zirkonium-fosfat gör, vilken är ett armat jonbytarematerial, som används för regenerering av dialysvätska.
I ett peritonealsystem med regenerering av dialysvätska kan större delen av vätskan, till exempel omkring 2 liter, finnas inuti peritonealhålrummet hos patienten och mindre än en liter kan finnas i systemet utanför patienten.
Hos patienter med njursvikt är det mycket betydelsefullt att hålla blodets kaliumjon- koncentration inom smala fysiologiska gränser iör att undvika tillstånd av hyper- eller hypokalemia, vilket möjligen skulle kunna vara livshotande. I de system som används idag, där dialysvätskan kasseras, är avlägsning av ett överskott av kaliumj oner från patientens blod sällan ett problem. Vid hemodialys innehåller dialysvätskan normalt en låg koncentration av 10 15 20 25 30 35 537 061 kaliumjoner på till exempel 2 mM (millimol per liter), vilket tillförsäkrar att en lämplig kaliumkoncentration upprätthålls hos patienten.
Vid peritonealdialys är kaliumkoncentrationen i peritonealdialysvåtskan normalt noll, men en låg koncentration av kaliumjoner kan tillsättas för att förhindra en kraftig hypokalemia.
Det har rapporterats att omkring 0,8% av CAPD-patienterna har hyperkalemia medan omkring 10% - 15% av CAPD-patienterna erfordrar tillägg av kaliumsalt mot hypokalemia.
Således har avlägsning av kaliumjoner inte betraktats som ett problem i konventionell peritonealdialys.
I ett system där dialysvätska regenereras och återcirkuleras, behöver kaliumjoner avlägsnas kontinuerligt från dialysvätskan i en tillräcklig mängd för att hålla blodets kaliumnivå normal.
Det är normalt önskvärt att avlägsna omkring från 0 till 1,2 gram kalium per dag, motsvarande 0 till 30 mmol per dag. Blodet innefattar nonnalt omkring 3,5 till 5,0 mM kalium.
I en peritonealdialysvätska på 3 liter utan kaliumjoner och under antagande om fullständig ekvilibrering med blodets kaliumnivåer, kan upp till 15 mmol kaliumjoner avlägsnas. Således behöver ytterligare 15 mmol avlägsnas per dag.
Peritonealdialysvätska innehåller dessutom natrium-, kalcium-, magnesium-, laktat- och kloridjoner och glukos eller en annan kolhydrat. Således skall avlägsning av kaliumjoner ske utan att väsentligen påverka de andra komponentema hos peritonealdialysvätskan.
Fig 1 är ett schematiskt diagram av en utföringsform av en regenereringsanordning.
Regenereringsanordningen 10 innefattar ett inlopp ll för en dialysvätska och ett utlopp 12 för regenererad dialysvätska. Inloppet och utloppet kan var förbundna med en peritonealdialyskateter med dubbel lumen, som är installerad i patienten. Peritonealutrymmet hos patienten innefattar peritonealdialysvätskan, som skall regenereras med adsorptionsanordningen enligt ñg 1.
Altemativt kan inloppet 11 och utloppet 12 vara förbundna med en dialysator för hemodialys, hemofiltration eller hemodiafiltration.
Vätskan passerar från inloppet 11 via en ledning till en pump 13, som kan vara en peristaltisk pump. Från pumpen passerar vätskan till en adsorptionspatron 14. Från patronen 14 passerar vätskan via en ledning till utloppet 12. En patron 15 innehållande en eller flera ersättningslösningar kan vara anordnad att tillsätta ersättningslösningar till den utgående dialysvätskan. Så långt är regenereringsanordningen 10 liknande tidigare känd teknik.
Såsom också är konventionellt kan patronen 14 innefatta flera adsorbenter. En adsorbent, som ingår i nästan varje regenereringssystem, är en första adsorbent 16 innefattande aktivt kol. 10 15 20 25 30 35 537 061 Dessutom finns en kaliumadsorbent 17 innefattande en zeolit, som har förmåga att adsorbera kalium. Det kan finnas ytterligare adsorbenter innefattade i adsorbentpatronen.
En zeolit är en adsorbent, som är lämplig för adsorption av kaliumjoner genom mekanismen jonbyte. Zeoliter har använts tidigare inom dialys för adsorption av ammoniumjoner såsom beskrivits i ovannämnda dokument GB1484642A och har visat sig vara icke-toxisk och kemiskt stabil i en dialysvätskeomgivning.
Zeoliter är aluminiumsilikater, som finns såsom naturliga mineral och kan också vara syntetiska. Zeoliter bildar ett regelbundet, mikroporöst kristallramverk sammansatt av TO4 (T=Si /Al), där förhållandet (Si+Al):O är lika med 1/2. Nästan 200 olika zeolitstrukturer har beskrivits, varav 40 uppträder såsom naturliga mineraler. Aluminiumsilikatstrukturer är negativ laddade. Detta erfordrar närvaro av positivt laddade extra katj oner utöver ramverket inom zeolitstrukturen för att hålla det totala ramverket neutralt. Dessa katj oner kan delvis bytas ut mot katjoner i den omgivande vätskan beroende på deras lokalisering inom kristallramverket. Zeoliter har stora vakanta utrymmen eller burar i sin struktur som innehåller katjoner såsom till exempel natrium, kalium, barium och kalcium och även mindre molekyler, såsom vatten, och polyatomära katjoner, såsom ammonium. Afñniteten för en specifik jon påverkas av porstorleken och kristallramverket hos zeoliten. Således kan zeoliter binda vissa katjoner mer föredraget än andra, även om den föredragna katj onen finns vid mycket lägre koncentration än den andra katjonen i den vätska som omger zeoliten. Zeoliter har förrnågan att förlora och absorbera vatten utan skada på sin kristallstruktur.
Det strukturella Si:Al-förhållandet skiljer sig åt mellan zeolittyper. Högaluminium- zeoliter har en hög negativ laddning och således ett stort antal utbytbara katjoner och en hög vattenabsorptionsförrnåga. Dessa kallas för “hydrofila” zeoliter medan låg-aluminium-zeoliter kallas “hydrofoba” och kan adsorbera hydrofoba molekyler.
För att uppnå en hög jonadsorption per gram zeolit, är det önskvärt att använda en zeolit med ett lågt SRAI-törhållande, vilket resulterar i en hög negativ laddning och således en hög jonbytar-förmåga.
När kalium binder på en zeolit frigörs en motjon från zeoliten och går över i vätskan.
Det är en fördel att använda en zeolit, som innehåller natriumj oner såsom den motjon som finns utöver ramverket, och frigöring av en natriumjon för varje bunden kaliumjon kommer inte att avsevärt ändra natriumj onkoncentrationen hos dialysvätskan, eftersom den redan är hög. Alternativt kan zeoliten innehålla kalcium- eller magnesiumj oner eller någon blandning av natrium-, kalcium- och magnesiumjoner såsom motjon.
Det har upptäckts att flera zeoliter i Naïforrn, dvs med natriumjon som extra- ramverks-jon, kan specifikt binda kaliumj oner och frigöra natriumjoner även om koncentrationen av natrium är hög och koncentrationen av kalium är låg i dialysvätskan.
Zeoliter med högt aluminiuminnehåll är de mest effektiva jonbytarna eftersom en extra ramverksjon är bunden för varje aluminiumatom i zeolitramverket. Det upptäcktes att sådana 10 15 20 25 30 35 537 061 zeoliter hade en hög kaliumjonbindande förmåga i dialysvätska, och kan användas för att minska kaliumjoner närvarande i en koncentration av under 5 mM i dialysvätskan där natriumjonkoncentrationen är hög (133 mM) och där låg koncentration av kalcium (1.75 mM) och magnesiumjoner (0.25 mM) finns.
Under experiment med en sådan zeolit, fann man överraskande att zeoliten förorsakade en ökning av pH i lösningen som den inkuberades i. Ökat pH skall undvikas i en peritonealdialysvätska av flera skäl, varav ett är att kalcium tenderar att fällas ut som kalciumkarbonat vid ökat pH. Det verkar som om det ökade pH-värdet förorsakat av zeoliten inte har observerats i tidigare känd teknik, vilket kan bero på att den katalytiska omvandlingen av urea resulterade i en ökning av pH-värdet, såsom rapporterats i ovannämnda dokument GB l484642A, vilket kan ha maskerat ökningen förorsakad av zeoliten.
Benägenheten för zeoliten och särskilt hydrofila sådana med ett högt aluminium- innehåll att höja pH hos vattenhaltiga lösningar kan bero på deras starka affinitet till positivt laddade joner. I vatten och utspädda saltlösningar leder detta till infångning av H3O+, vilken är en jon som alltid finns i vattenlösningar i varierande mängd beroende på pH i lösningen.
När H3O+ binds av zeoliten kommer balansen av jämvikten: H20 -=> H30* + oH' att förskjutas åt höger och ett överskott av OH' joner leder till en ökning av pH i lösningen.
Det befanns att zeoliter med högt aluminiuminnehåll ändrade pH för dialysvätskan från fysiologiskt pH på 7,4 upp till omkring 9. pH-värdet för den återcirkulerande dialysvätskan får inte avvika avsevärt i den alkaliska riktningen för att bibehålla patientens säkerhet och välbefinnande och förhindra utfällning av kalciumkarbonat. Detta gör högaluminiurnzeoliterna olämpliga för regenerering av dialysvätskor.
Det befanns att en zeolit med ett medelinnehåll av aluminium (SizAl-förhållande på 5.5: 1), ger tillräcklig kaliumjon-bindningsförmåga i en dialysvätska utan dramatisk inverkan på pH. Denna upptäckt löser problemet med pH-inverkan på vätskan förorsakad av hög affinitet för H30* hos högaluminium-zeoliter.
För att minska effekten av högaluminiumzeoliter på dialysvätskans pH, kan zeoliten titreras med syror så att en tillräcklig mängd H3O+ adderas till lösningen som kontaktar zeoliten för att motverka alkaliseringen förorsakad av upptagningen av H3O+ av zeoliten. På detta sättet kan ett stabilt neutralt pH uppnås i lösningen. När den titrerade zeoliten därefter överföres till en färsk dialysvätska som innehåller K* joner, hålls pH-värdet stabilt på bekostnad av en något lägre bindningskapacitet för KJ".
Exempel Kaliumjonbindande kapacitet för zeoliter 1 g av en zeolit förekvilibrerades under omkring 20 timmar med 200 ml ekviiibrefingsvänska innehållande 133 mM Nai 1,75 mM cazt, 0,25 mM Mgzfl 100 fnM cr, 10 15 20 25 30 35 537 061 10 mM laktat, 25 mM bikarbonat, 75 mM glukos. Vätskan dekanterades och 300 ml av en PD-väiska innehållande 133 mM Naï 1,75 mM Cazí 0,25 mM Mg”. 105 mM cr, 10 mM laktat, 25 mM bikarbonat, 75 mM glukos och 5 mM K+ tillsattes. Flaskoma inkuberades på magnetiska omrörare. Prov togs efter 30 minuter och analyserades avseende kvarvarande Kl innehåll. Den specifika Kïbindningsförmågan beräknades. Zeolit X (Zeolum F-9) med ett högt aluminium-innehåll (Si:Al-förhållande omkring 1,5:l) band 0,57 mmol K+/g, och Zeolit Y (HSZ-320NAA) med ett mellanliggande aluminium-innehåll (Si:Al-förhållande 5,5: I) band 0,36 mmol K+/g.
Effekt av zeoliter på pH-värdet för dialysvätskan Omkring 0,5 g zeolit suspenderades i 20 ml ekvilibreringsvätska innehållande 133 mM Naï 1,75 mM cafl, 0,25 mM Mgzt 100 mM cr, 10 mM rakat, 25 mM bikafbønai, 75 mM glukos. pH-värdet uppmättes var femte minut efter tillsatsen, och jämfördes med pH- värdet i 20 ml PD-vätska utan zeolit. Zeolit X (Zeolum F-9) med ett högt aluminium-innehåll ökade pH-värdet med 1,49 enheter, medan Zeo1itY (HSZ-320NAA) med ett “mellanliggande” aluminium-innehåll (SizAl-förhållande 5,5:1) ökade pH-värdet med 0,17 enheter.
Effekt av zeoliter på pH-värdet för dialysvätskan efter iör-ekvilibrering pH-värdet uppmättes i proven enligt exempel 1 där zeoliten först hade för- ekvilibrerats med en ekvilibreringsvätska innehållande alla PD-vätske-komponentema men inga KJ' joner, och efterföljande inkubation med samma vätska med adderade K+ joner. pH- värdet för de prov som inkuberats med zeolit jämfördes med pH-värdet för 200 ml av samma vätska inkuberad på en magnetisk omrörare utan zeolit. Zeolit X (Zeolum F-9) med ett högt aluminium-innehåll ökade pH-värdet med 0,74 enheter, medan Zeolit Y (HSZ-320NAA) med ett “mellanliggande” aluminium-innehåll (Si:Al-förhållande på 5,5:1) ökad pH-värdet med 0,17 enheter.
Titrering av zeolit med högt aluminium-innehåll 20 g av Zeolit X (Zeolum F-9HA) i pellet-form tvättades 4 gånger med 200-400 ml ekvilibreringsvätska innehållande 133 mM Na+, 1,75 mM Can, 0,25 mM Mgzi", 95 mM Cl', 40 mM laktat och 75 mM glukos. Den sista tvätten inkuberades över natten. pH-värdet för lösningen var 9,1 när en titrering med 1 M saltsyra startades. Efter gradvis tillsats av omkring 2,3 ml 1 M syra stabiliserades pH-värdet på 7,1. Efter lagring i 7 dagar var pH-värdet 7,3. Vid jämförelse av K+ bindningsförmågan och pH-effekten av titrerad och otitrerad Zeolit X (Zeolum F-9HA) i pellet-form i en kontinuerlig strömningskolonn, var bindningskapaciteten 0,37 mmol/g för otitrerad zeolit och 0,24 mmol/g för titrerad zeolit. Den titrerade zeoliten hade ingen signifikant effekt på pH-värdet för vätskan under 80 min strömning, medan den otitrerade zeoliten initialt höjde pH-värdet med 2,66 enheter, och efter 2,5 timmar av strömning hade pH-värdet ökat med 2,03 enheter. 10 15 20 25 30 537 061 Kompensering av pH-effekten för zeolit med högt aluminium-innehåll genom ekvilibrering med ett lågt pH Från data på mängden syra per gram av zeolit som behövdes för att titrera Zeolit X (Zeolum F-9HA) till pH 7,4, som erhållits från föregående exempel, drogs slutsatsen att ungefär 0,6 ml av l M HC1 skulle erfordras för att titrera 5 g av Zeolit X pellet till pH 7,4.
Denna mängd HCl tillsattes till 200 ml av en ekvilibreringsvätska innehållande 133 mM Na+, 1,75 mivi caö, 0,25 mM Mgzï 95 mM cr, 40 mivi iaiaa: and 75 mM glukos. pH-väfdei for vätskan ställdes till 7,4 före tillsatsen av HCl, och sänktes till 4,9 efter tillsatsen. 5 g av Zeolit X pellet tillsattes till vätskan. pH-värdet för lösningen steg långsamt till 7,6 under 26 timmar, varefter ytterligare 0,1 ml av HCl tillsattes och pH-värdet minskade till 6,3. Efter 3 dagar var pH-värdet 7,5 och ytterligare 0,1 ml av HCl tillsattes. Efter 2 dagar var pH på 7,0.
Således behöver inte den titrerande syran tillsättas gradvis till zeoliten utan kan för-tillsättas till vätskan innan adderingen av zeoliten, varefter pH-värdet kommer att sjunka långsamt för att inställas till omkring 7,4.
Bindningsförmågan för K+ hos zeoliten efter ekvilibrering i en syra-innehållande dialysvätska testades såsom beskrevs i det första exemplet och befanns vara 0,14 mmol/ g zeolit efter inkubation i 30 min, och ökande till 0,21 mmol/g efter 4 timmars inkubation. pH- värdet fór den K+ innehållande testdialysvätskan ändrades inte under 4 timmar av inkubation.
I kraven utesluter inte uttrycket “innefattar/innefattande” förekomsten av andra element eller steg. Vidare, även om de anges individuellt kan ett flertal anordningar, element eller metodsteg implementeras såsom till exempel en enda enhet. Även om individuella särdrag kan vara inbegripna i olika krav eller utföringsforrner, kan dessa med fördel kombineras och innefattandet i olika krav innebär inte att en kombination av särdrag inte är möjlig och/eller lämplig. Dessutom utesluter inte en enkel hänvisning ett flertal. Uttrycket “en”, “ett”, “törsta”, “andra” etc utesluter inte ett flertal. Hänvisningsbeteckningar i kraven är angivna endast som förklarande exempel och skall inte betraktas såsom begränsande kravens omfattning på något sätt. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits ovan under hänvisning till specifika utföringsformer och experiment, är den inte avsedd att vara begränsad till den specifika form som angivits ovan. Snarare är uppfinningen endast begränsad av de bifogade kraven och andra utföringsfonner än de som angivits ovan är likaväl möjliga inom ramen för dessa vidhäftade krav.

Claims (8)

10 15 20 25 537 061 PATENTKRAV
1. l. En anordning för adsorption av kaliumj oner från en peritonealdialysvätska, som har avlägsnats från peritonealhålrummet hos en patient som utför peritonealdialys för efterföljande återcirkulering och återinföring till peritonealhålrummet i patienten, eller från en hemodialysvätska som har avlägsnats från en dialysator för efterföljande återcirkulering och återinfóring till dialysatorn; kännetecknat av att anordningen innfattar en zeolit, som är för-ekvilibrerad med en ekvilibreringsvätska innefattande åtminstone en av: Na+, Ca2+, Mgzfl Cl", laktat, bikarbonat och glukos, vilken ekvilibreringsvätska saknar KJ", och en anordning för att bringa dialysvätskan i kontakt med nämnda zeolit.
2. Anordningen enligt krav 1, varvid nämnda ekvilibreringsvätska innehåller enbart: Na+, Cazl, Mgzi", Cl' och laktat, i huvudsakligen samma koncentration som i peritoneal-dialys- vätska.
3. Anordningen enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda zeolit har ett Si:Al-förhållande som är större än 5:1.
4. Anordningen enligt krav l eller 2, varvid nämnda zeolit har ett SizAl-förhållande som är större än 1:1 och varvid zeoliten under eller efter för-ekvilibreringen har titreras till nära neutralt pH under användning av syra.
5. Anordningen enligt krav 4, varvid syran är tillsatt till ekvilibreringsvätskan så att närrmda vätska före eller under för-ekvilibreringen har ett pH på mindre än 5,0. 10
SE1230132A 2012-11-23 2012-11-23 Anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska eller hemodialysvätska SE537061C2 (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1230132A SE537061C2 (sv) 2012-11-23 2012-11-23 Anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska eller hemodialysvätska
US14/646,789 US20150297815A1 (en) 2012-11-23 2013-11-22 Method of adsorption of ions from a dialysis fluid
EP13856429.9A EP2922586A4 (en) 2012-11-23 2013-11-22 PROCESS FOR ADSORPTION OF IONS FROM A DIALYSIS LIQUID
PCT/SE2013/000182 WO2014081367A1 (en) 2012-11-23 2013-11-28 Method of adsorption of ions from a dialysis fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1230132A SE537061C2 (sv) 2012-11-23 2012-11-23 Anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska eller hemodialysvätska

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1230132A1 SE1230132A1 (sv) 2014-05-24
SE537061C2 true SE537061C2 (sv) 2014-12-23

Family

ID=50776403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1230132A SE537061C2 (sv) 2012-11-23 2012-11-23 Anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska eller hemodialysvätska

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150297815A1 (sv)
EP (1) EP2922586A4 (sv)
SE (1) SE537061C2 (sv)
WO (1) WO2014081367A1 (sv)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2830085A1 (en) 2011-03-23 2012-09-27 Nxstage Medical, Inc. Peritoneal dialysis systems, devices, and methods
GB201322756D0 (en) * 2013-12-20 2014-02-05 Maersk Olie & Gas Consolidation of proppant sand in hydraulic fractures
CN104226285A (zh) * 2014-09-22 2014-12-24 中国石油天然气集团公司 一种钙离子吸附剂的再生方法
US11364328B2 (en) 2018-02-28 2022-06-21 Nxstage Medical, Inc. Fluid preparation and treatment devices methods and systems
WO2024095914A1 (ja) * 2022-11-02 2024-05-10 東ソー株式会社 ゼオライト成形体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE7403799L (sv) * 1974-03-21 1975-09-22 Gambro Ab
NL7703937A (nl) * 1977-04-12 1978-10-16 Organon Teknika Bv Inrichting voorzien van een sorbent voor het zuiveren van bloed; een voor orale toepassing geschikt sorbent en een werkwijze voor vervaar- diging van het sorbent.
CA1191128A (en) * 1980-08-27 1985-07-30 Union Carbide Corporation Removal of uremic substances with zeolite ion- exchangers
DD270867B1 (de) * 1988-04-15 1990-08-22 Thueringen Gummiwerke Veb Neues mittel zur entfernung toxischer substanzen aus dem blut
FR2754456B1 (fr) * 1996-10-14 2001-05-04 Issautier Roland Dispositif portable d'epuration extra-renale du sang
EP2072117A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Sorbent material
CA2840715C (en) * 2011-07-29 2018-07-31 Baxter International Inc. Sodium management for dialysis systems
US20130256227A1 (en) * 2011-09-12 2013-10-03 Medtronic, Inc. Polystyrene sulfonate resin for use with a hemodialysis system having a controlled compliance dialysis circuit

Also Published As

Publication number Publication date
US20150297815A1 (en) 2015-10-22
EP2922586A4 (en) 2016-11-16
WO2014081367A1 (en) 2014-05-30
WO2014081367A8 (en) 2015-02-12
EP2922586A1 (en) 2015-09-30
SE1230132A1 (sv) 2014-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2427985C (en) Cartridges useful in cleaning dialysis solutions
US7033498B2 (en) Cartridges useful in cleaning dialysis solutions
JP5969522B2 (ja) 改善された透析液再生のための吸着剤カートリッジの構成
US4581141A (en) Dialysis material and method for removing uremic substances
EP2446908B1 (en) Electrosorption and decomposition device for the purification of blood and other fluids
US20150021271A1 (en) Method And System Of Enhancing Removal Of Toxic Anions And Organic Solutes In Sorbent Dialysis
SE537061C2 (sv) Anordning för adsorption av kaliumjoner från en peritonealdialysvätska eller hemodialysvätska
AU2002217930A1 (en) Cartridges useful in cleaning dialysis solutions
AU2017371552B2 (en) Sorbent for a dialysis device and dialysis system
EP1446174A1 (en) Method and composition for removing uremic toxins in dialysis processes
WO2014113740A1 (en) Removal of carbon dioxide via dialysis
Stefoni et al. Regular hemoperfusion in regular dialysis treatment. A long-term study
US9492602B2 (en) Concentrate for a dialysis liquid and dialysis liquid made from it
US20150290384A1 (en) Adsorbent for dialysis
US20150273131A1 (en) Phosphate and urea adsorption for dialysis
de Francisco et al. Hemodiafiltration with on-line endogenous reinfusion
EP1935441A1 (en) Device for the removal of toxic substances from blood
Spengler et al. Characterization and extracorporeal application of a new phosphate-binding agent
TWI239859B (en) Cartridges useful in cleaning dialysis solutions
US20220378994A1 (en) Sorbent regeneration cartridge for dialysis
van Gelder et al. General introduction, aims and outline of the thesis
Kooman The Revival of Sorbents in Chronic Dialysis Treatment
WO2021155203A1 (en) System for controlling a renal therapy device
JPS6139825B2 (sv)
Abou El Nasr et al. Plasma brain natriuretic peptide concentration in β-thalassemia patients