DE3636735A1 - Biochemically active matrix and process for its production - Google Patents

Biochemically active matrix and process for its production

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Abstract

Biochemically active matrix contains at least one biochemically active enzyme which is covalently bonded to the surface of a carrier matrix. The carrier matrix is formed by a crosslinked protein and is adsorbed onto a microporous membrane in such a way that it covers the surface of the open pore passages and has been formed from albumin. Furthermore process for the production of the biochemically active matrix for example in the form of a capillary membrane bundle, and use of the biochemically active matrix for the extracorporeal enzyme treatment of blood.

Description

Die Erfindung betrifft eine biochemisch aktive Matrix, die wenigstens ein biochemisch aktives Enzym enthält, das kovalent an die Oberfläche einer Trägermatrix ge­ bunden ist, die von einem quervernetzten Protein gebil­ det wird und auf einem eine mikroporöse Membran bil­ denden Träger adsorbiert ist, ein Verfahren zur Her­ stellung einer solchen Matrix sowie die Verwendung für die extrakorporale Enzymbehandlung.The invention relates to a biochemically active matrix, which contains at least one biochemically active enzyme, that ge covalently to the surface of a support matrix is bound, which is formed by a cross-linked protein det and on a microporous membrane bil the carrier is adsorbed, a process for producing provision of such a matrix and the use for extracorporeal enzyme treatment.

Eine derartige biochemisch aktive Matrix ist aus der US-PS 44 38 183 bekannt. Bei dieser bekannten Matrix ist das die Trägermatrix bildende Protein Fibrin, welches durch Reaktion von Fibrinogen mit Thrombin ein weiches Gel bildet. Als Trägermaterial werden Glas oder Stahl oder Kunststoffe, wie Polyolefine vor­ geschlagen. Sie können als Platten, Kugeln oder Röhren oder als permeable oder semipermeable Membranen einge­ setzt werden.Such a biochemically active matrix is from the US-PS 44 38 183 known. With this well-known matrix is the protein fibrin that forms the carrier matrix, which by reaction of fibrinogen with thrombin forms a soft gel. As a carrier material Glass or steel or plastics, such as polyolefins beaten. They can be used as plates, balls or tubes  or inserted as permeable or semipermeable membranes be set.

Patienten, die an einem Ungleichgewicht eines durch En­ zyme abbaubaren Blutinhaltstoffes leiden, werden da­ durch behandelt, daß ihr Blut einer extrakorporalen En­ zymbehandlung unterzogen wird. Solche Enzymbehandlungen lassen sich wirksamer durchführen, wenn sie nicht am Vollblut, sondern am Blutserum erfolgen. Dazu ist es er­ forderlich, zunächst in einer vorgeschalteten Plasma­ phereseeinheit die zellulären Bestandteile vom Serum zu trennen. Nach der Enzymbehandlung werden die Blut­ bestandteile wieder zusammengeführt.Patients suffering from an imbalance caused by En zyme degradable blood ingredient suffer there treated by that their blood is an extracorporeal En undergoes symbology. Such enzyme treatments can be carried out more effectively if they are not on Whole blood, but done on blood serum. That's what he is for required, first in an upstream plasma pheresis unit the cellular components of the serum to separate. After the enzyme treatment, the blood components merged again.

Für die Immobilisierung gibt es eine Reihe unterschied­ licher Verfahren, wobei die Biokompatibilität der Enzym­ trägermatrix eine wichtige Rolle spielt. Neben der Ver­ wendung der Asparaginase, die hier ausführlich beschrieben wird, ist die verwendete Methode auch für die Immobilisierung weiterer Enzyme geeignet, wie z.B. die Bilirubin-Oxidase zur Erniedrigung der Bilirubinkonzentration im Serum bei Lebererkrankungen, Heparinase zur Entfernung von Heparin aus Blut bzw. Serum, Carboxypeptidase G 1 zum Abbau von Methotrexat, das bei Tumorbehandlungen eingesetzt wird sowie der Phenylammonia-Lyase zum Abbau von Phenylalanin. Vorteile der Verwendung von immobilisierten Enzymen sind vor allem geringe oder fehlende immunologische Reaktionen bei längerer Anwendung oder Wiederverwendung dieser Reaktoren. (Vgl. Klein, M.D. und Lange, R., TIBTECH, July 1986, S. 179-186, Elsevier Sc. Publ., Amsterdam). There are a number of different methods for immobilization, with the biocompatibility of the enzyme carrier matrix playing an important role. In addition to the use of asparaginase, which is described in detail here, the method used is also suitable for the immobilization of further enzymes, such as, for example, bilirubin oxidase for reducing the serum bilirubin concentration in liver diseases, and heparinase for removing heparin from blood or serum , Carboxypeptidase G 1 for the degradation of methotrexate, which is used in tumor treatments, and the phenylammonia lyase for the degradation of phenylalanine. The advantages of using immobilized enzymes are, above all, little or no immunological reactions with prolonged use or reuse of these reactors. (See Klein, MD and Lange, R., TIBTECH, July 1986, pp . 179-186, Elsevier Sc. Publ., Amsterdam).

Enzyme können bei einer extrakorporalen Blutbehandlung eingesetzt werden. Die Behandlungsart entspricht dabei in etwa Plasmapherese oder dem Verfahren bei der Nierendialyse.Enzymes can be used in extracorporeal blood treatment be used. The type of treatment corresponds approximately Plasmapheresis or the procedure in kidney dialysis.

Durch die in der US-PS 44 38 183 beschriebenen Belegung einer mikroporösen Membran mit Fibrin zum Zweck der Schaffung einer Trägermatrix für das aktive Enzym wird der Transmembranfluß auf weniger als 10% des Trans­ membranflusses der mikroporösen Membran erniedrigt, weil die Poren von der Trägermatrix verschlossen werden. Da­ durch ist eine solche biochemisch aktive Matrix nur an ihrer überströmten Oberfläche wirksam.By the assignment described in US-PS 44 38 183 a microporous membrane with fibrin for the purpose of Creation of a carrier matrix for the active enzyme the transmembrane flow is reduced to less than 10% of the trans membrane flow of the microporous membrane decreased because the pores are closed by the carrier matrix. There such a biochemically active matrix is only on their flooded surface effective.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Wirk­ samkeit einer biochemischen Matrix zu verbessern und in einfacher Weise Enzymbehandlungen am Serum des Blu­ tes auszuführen, ohne zuvor die zellulären Bestandtei­ le des Blutes abtrennen zu müssen.The object of the present invention was to have the effect improve the biochemical matrix and enzyme treatments on the serum of the Blu tes without performing the cellular component to have to separate le of the blood.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer gattungsgemäßen bio­ chemisch aktiven Matrix, die sich dadurch auszeichnet, daß die Trägermatrix die Oberfläche der offenen Poren­ durchgänge belegt und von Albumin gebildet worden ist.This task is solved with a generic bio chemically active matrix, which is characterized by that the support matrix covers the surface of the open pores passages occupied and formed by albumin.

Bei dieser erfindungsgemäßen biochemisch aktiven Matrix sind die Poren nicht verschlossen, so daß die für die Bildung der Matrix eingesetzte mikroporöse Membran auch noch nach der Belegung mit der Trägermatrix und der Bindung des Enzyms zur Filtration von Eiweißstoffen geeignet bleibt. With this biochemically active matrix according to the invention the pores are not closed, so that for the Formation of the matrix used microporous membrane even after the carrier matrix and the binding of the enzyme for the filtration of protein substances remains suitable.  

Vorzugsweise wird als mikroporöse Membran eine solche eingesetzt, deren mittlerer Porendurchmesser 0,05 bis 5 µm beträgt. Der Porenbereich wird so ausgewählt, daß die Blutinhaltsstoffe, die enzymatisch verändert oder abgebaut werden sollen, mit dem Filtrat durch die Membran­ poren permeieren.Such a microporous membrane is preferred used, whose average pore diameter 0.05 to Is 5 µm. The pore area is selected so that the blood ingredients that are enzymatically altered or to be broken down with the filtrate through the membrane permeate pores.

Vorzugsweise beträgt die Molekulargewichtsausschlußgren­ ze 100 000 bis 3 Millionen.The molecular weight exclusion limit is preferably ze 100,000 to 3 million.

Günstige Transmembranflußwerte können vor allem dann er­ zielt werden, wenn das mittlere spezifische Porenvolumen 0,5 bis 0,9 cm3/g beträgt. Vorzugsweise beträgt der Trans­ membranfluß durch die biochemisch aktive Matrix wenig­ stens 80% des Transmembranflusses der mikroporösen Mem­ bran.Favorable transmembrane flow values can be aimed especially when the mean specific pore volume is 0.5 to 0.9 cm 3 / g. Preferably, the transmembrane flow through the biochemically active matrix is at least 80% of the transmembrane flow of the microporous membrane.

Der mittlere Porendurchmesser wird mittels der Methode nach Marshall, J.C. und Meltzer, T.H., veröffentlicht in Bull. Parenteral Drug Assoc., 30, 214 (1976) bestimmt.The mean pore diameter is determined using the method after Marshall, J.C. and Meltzer, T.H. in Bull. Parenteral Drug Assoc., 30, 214 (1976).

Das spezifische Porenvolumen der mikroporösen Membran wird mittels der Quecksilber-Intrusionsmethode nach Horold, E. und Skan, E.L., Science 120 (3124), 805 (1954) bestimmt.The specific pore volume of the microporous membrane is determined using the mercury intrusion method Horold, E. and Skan, E.L., Science 120 (3124), 805 (1954) certainly.

Die Molekulargewichtsausschlußgrenze (Cutoff) wird nach Baker, R.W. und Strathmann, H., wie sie in Journal of Applied Polymer Science Vol. 14, 1197 (1970) beschrieben ist, ermittelt.The molecular weight cutoff is reduced to Baker, R.W. and Strathmann, H., as described in the Journal of Applied Polymer Science Vol. 14, 1197 (1970) is determined.

Die Messung des Transmembranflusses erfolgt an einem Modul mit ca. 125 cm2 Austauschfläche mit Isopropanol nach der ASTM-Vorschrift F 317-72. The transmembrane flow is measured on a module with an exchange area of approximately 125 cm 2 with isopropanol according to ASTM regulation F 317-72.

Zur Quervernetzung von Proteinen eignen sich beispiels­ weise Cyanurchlorid, cyclische Anhydride mit 4 bis 9 Koh­ lenstoffatomen wie Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäure­ anhydrid oder Adipinsäureanhydrid oder aktive Dicarbonsäu­ reester wie Bis-Salizylsuccinate, Bis(3,5-Dibromsalizyl)- Fumarat oder Bis(N-Hydroxy-Succinimido)-Adipat.For crosslinking proteins, for example, are suitable as cyanuric chloride, cyclic anhydrides with 4 to 9 Koh Oil atoms such as succinic anhydride, maleic acid anhydride or adipic anhydride or active dicarboxylic acid esters such as bis-salicylic succinates, bis (3,5-dibromosalicyl) - Fumarate or bis (N-hydroxy-succinimido) adipate.

Vorzugsweise werden jedoch erfindungsgemäß zur Querver­ netzung Dialdehyde, wie z. B. Terephthaldialdehyd ein­ gesetzt. Die besten Ergebnisse werden hinsichtlich der Enzymaktivität erzielt, wenn Glutardialdehyd für die Quervernetzung des Proteins eingesetzt wird.However, according to the invention, it is preferred to use Querver Network dialdehydes, such as. B. terephthalaldehyde set. The best results are in terms of Enzyme activity achieved when glutardialdehyde for the Cross-linking of the protein is used.

Erfindungsgemäß wird die biochemisch aktive Matrix her­ gestellt mit einem Verfahren, daß sich dadurch auszeich­ net, daß durch eine hydrophile und/oder hydrophilierte mikroporöse Membran nacheinander folgende Flüssigkeiten, gegebenenfalls im Kreislauf, hindurchgeleitet werden: Eine Lösung von 0,05 bis 1 Gew.-% Albumin in einem Puf­ fergemisch bei einem konstanten pH-Wert, Wasser, eine Lösung, die ein Vernetzungsmittel für Albumin enthält, eine Lösung des Enzyms in einem Puffergemisch bei einem konstanten pH-Wert und wiederum Wasser. According to the invention, the biochemically active matrix is produced using a method which is characterized in that the following liquids, if appropriate in a circuit, are passed through a hydrophilic and / or hydrophilized microporous membrane: a solution of 0.05 to 1% by weight % albumin in a Puf fergemisch at a constant pH value, water, a solution containing a crosslinking agent for albumin, a solution of the enzyme in a buffer mixture at a constant pH value, and water again.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wer­ den die Lösung des Enzyms (d) und das Wasser (e) jeweils von der entgegengesetzten Seite der mikroporösen Membran hindurchgeleitet. Die Lösung (c), die ein Vernetzungsmit­ tel für das Albumin enthält, ist vorzugsweise eine 1- bis 20%ige Dialdehyd-Lösung in einem Puffergemisch bei einem konstanten pH-Wert. Zweckmäßig liegt dieser pH-Wert bei 4,0. Ein bevorzugter Dialdehyd als Vernetzungsmittel für das Albumin ist Glutardialdehyd.In a preferred embodiment of the invention, the solution of the enzyme ( d ) and the water ( e ) are each passed through from the opposite side of the microporous membrane. The solution (c) containing a Vernetzungsmit tel for albumin, is preferably a 1 to 20% dialdehyde solution in a buffer mixture at a constant pH value. Is suitably this pH value at 4.0. A preferred dialdehyde as a crosslinking agent for the albumin is glutardialdehyde.

Die mikroporöse Membran wird vorzugsweise in Form eines Kapillarbündels eingesetzt, obwohl auch Module mit Flachmembranen geeignet erscheinen. Die Membranfläche der mikroporösen Membran beträgt von 0,01 bis 2,0 m2. Die Ausschlußgrenze der bevorzugten mikroporösen Mem­ bran soll 100 000 bis 3 000 000 betragen.The microporous membrane is preferably used in the form of a capillary bundle, although modules with flat membranes also appear suitable. The membrane area of the microporous membrane is from 0.01 to 2.0 m 2 . The exclusion limit of the preferred microporous membrane should be 100,000 to 3,000,000.

Die erfindungsgemäße biochemisch aktive Matrix wird vor­ zugsweise für die extrakorporale Enzymbehandlung von Blut eingesetzt und hat sich hier hervorragend bewährt, weil die Aktivität der Enzyme dadurch besonders wirk­ sam zur Geltung gebracht werden kann, daß die Matrix für die nichtzellulären Bestandteile des Blutes oder wesentliche Bestandteile des Blutes durchlässig ist.The biochemically active matrix according to the invention is provided preferably for the extracorporeal enzyme treatment of Used blood and has proven itself here, because the activity of the enzymes is particularly effective sam can be brought to bear that the matrix for the non-cellular components of the blood or essential components of the blood are permeable.

An Hand von Beispielen wird die Erfindung näher er­ läutert.The invention is illustrated by examples purifies.

Beispiel 1example 1

Als Träger dient ein Modul mit 100 mikroporösen Poly­ propylenfäden (Plasmaphan® Type P 1 L) mit einer Ober­ fläche von 125 cm2. Die hydrophobe Polypropylenmembran wird mit Isopropylalkohol behandelt und der Isopropyl­ alkohol anschließend mit destilliertem Wasser ausge­ waschen.A module with 100 microporous polypropylene threads (Plasmaphan® Type P 1 L) with a surface area of 125 cm 2 serves as the carrier. The hydrophobic polypropylene membrane is treated with isopropyl alcohol and the isopropyl alcohol is then washed out with distilled water.

In 100 ml 5O mM Citratpuffer pH 4,0 wurden 115 mg Albumin gelöst und durch die Polypropylenhohlfäden von innen nach außen filtriert wobei diese Filtration 10 Minuten im Kreislauf fortgesetzt wurde. Nach einer Spülung mit 200 ml destilliertem Wasser wird das adsorbierte Albumin mit einer 10%igen Glutardialdehydlösung in 50 mM Citrat­ puffer pH 4,0 30 Minuten lang behandelt.In 100 ml of 5O mM citrate buffer p H 4.0 115 mg of albumin were dissolved and filtered through polypropylene hollow fibers from inside to outside said filtration was continued for 10 minutes in the circulation. After a rinse with 200 ml of distilled water, the adsorbed albumin is treated with a 10% glutaraldehyde in 50 mM citrate buffer p H 4.0 for 30 minutes.

Als biochemisch aktives Enzym wurde L-Asparaginase (E. coli) (83 U/mg) verwendet. Dazu wurden 106 mg (8800 IU) mit 50 ml 50 mM Citratpuffer pH 4,0 gelöst und 16 Stunden bei 21°C im Kreislauf von innen nach außen durch den Modul filtriert. Anschließend wird mit 2 l destilliertem Was­ ser gespült. Es wurden 75 mg Albumin an die Polypropylen­ membran adsorbiert und darauf 2024 IU L-Asparaginase immobilisiert. Die Aktivität der immobilisierten L-Asparaginase betrug 622 IU, das entspricht 31% des immobilisierten Enzyms. L-Asparaginase (E. coli) (83 U / mg) was used as the biochemically active enzyme. To this was added 106 mg (8800 IU) was dissolved with 50 ml of 50 mM citrate buffer p H 4.0 and filtered for 16 hours at 21 ° C in the circulation from the inside to the outside through the module. Then it is rinsed with 2 l of distilled water. 75 mg of albumin were adsorbed onto the polypropylene membrane and immobilized thereon in 2024 IU L-asparaginase. The activity of the immobilized L-asparaginase was 622 IU, which corresponds to 31% of the immobilized enzyme.

Der Transmembranfluß des Ausgangsträgermaterials betrug 7,80 ± 0,50 ml/min×bar×cm2 gemessen mit Isopropanol. Nach der Belegung des Trägers mit Albumin betrug der Transmembranfluß 7,05 ± 0,45 ml/min×bar×cm2 gemessen mit Isopropanol. Die erfindungsgemäße biochemisch aktive Matrix wies bei einer entsprechenden Messung mit Iso­ propanol einen Transmembranfluß von 7,10 ± 0,45 ml/min × bar × cm2 auf.The transmembrane flow of the starting support material was 7.80 ± 0.50 ml / min × bar × cm 2 measured with isopropanol. After the support had been coated with albumin, the transmembrane flow was 7.05 ± 0.45 ml / min × bar × cm 2, measured with isopropanol. The biochemically active matrix according to the invention had a transmembrane flow of 7.10 ± 0.45 ml / min × bar × cm 2 in a corresponding measurement with isopropanol.

VergleichsbeispielComparative example

Es wurde ein entsprechender Modul wie im Beispiel 1 vor­ behandelt und dann anstelle der Albuminlösung mit einer Lösung von 150 mg Fibrinogen in 50 ml Phosphatpuffer bei pH 7,35 10 Minuten im Kreislauf durch den Modul von in­ nen nach außen filtriert. Anschließend wurde mit 100 ml destilliertem Wasser nachgewaschen. Das adsorbierte Fibrinogen wurde mit 10%iger Glutardialdehydlösung in Phosphatpuffer pH 7,35 30 Minuten lang behandelt. Danach wurde wieder mit destilliertem Wasser nachgewaschen. Entsprechend dem Beispiel 1 wurde eine Lösung von L-Asparaginase im Kreislauf von innen nach außen durch den Modul filtriert. Danach mit 2 l destilliertem Wasser nachgewaschen. Es wurden 80 mg Fibrinogen an den Träger adsorbiert und 4335 IU L-Asparaginase immobilisiert. Die wiedergefundene Aktivität betrug 992 IU, das ent­ spricht 23% des immobilisierten Enzyms. Der mit Iso­ propanol gemessene Transmembranfluß betrug 0,16 ± 0,02 ml/min × bar × cm2. There was a corresponding module and treated as in Example 1 before then in place of the albumin solution with a solution of 150 mg of fibrinogen into 50 ml of phosphate buffer at pH 7.35 for 10 minutes in circulation through the module from NEN filtered out. It was then washed with 100 ml of distilled water. The adsorbed fibrinogen was treated with 10% glutaraldehyde in phosphate buffer p H 7.35 30 min. Then it was washed again with distilled water. According to Example 1, a solution of L-asparaginase was circulated through the module from the inside out. Then wash with 2 l of distilled water. 80 mg of fibrinogen were adsorbed onto the support and 4335 IU L-asparaginase were immobilized. The recovered activity was 992 IU, which corresponds to 23% of the immobilized enzyme. The transmembrane flow measured with isopropanol was 0.16 ± 0.02 ml / min × bar × cm 2 .

Es wurde ein weiterer Modul, wie vorstehend im Ver­ gleichsbeispiel bereits beschrieben, behandelt, jedoch wurde zu der Lösung von 150 mg Fibrinogen in 150 ml Phosphatpuffer pH 7,35 3 IU Thrombin gegeben. Im übrigen wurde der Modul in gleicher Weise behandelt wie bereits beschrieben. Dabei wurde jedoch festge­ stellt, daß bereits nach ca. 30 Sekunden eine Filtration der Fibrin-Thrombin-Lösung durch die Membran nicht mehr möglich war, da die Membran durch das entstandene Fibrin blockiert wurde. Eine Fixierung von L-Asparaginase im Porensystem der Polypropylenmembran ist deshalb gar nicht möglich. Mit Isopropanol wurde noch ein Transmembranfluß von 0,06 ± 0,01 ml/min × bar × cm2 gemessen.It was a further module, as above, for example in the same Ver already described, treated, but was added to the solution of 150 mg of fibrinogen in 150 ml of phosphate buffer p H, optionally 7.35 3 IU thrombin. Otherwise, the module was treated in the same way as already described. However, it was found that after just 30 seconds, filtration of the fibrin-thrombin solution through the membrane was no longer possible, since the membrane was blocked by the fibrin formed. It is therefore not possible to fix L-asparaginase in the pore system of the polypropylene membrane. A transmembrane flow of 0.06 ± 0.01 ml / min × bar × cm 2 was measured with isopropanol.

Claims (14)

1. Biochemisch aktive Matrix, die wenigstens ein bioche­ misch aktives Enzym enthält, das kovalent an die Ober­ fläche einer Trägermatrix gebunden ist, die von einem quervernetzten Protein gebildet wird und auf einem eine mikroporöse Membran bildenden Träger adsorbiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägermatrix die Ober­ fläche der offenen Porendurchgänge belegt und von Albu­ min gebildet worden ist.1. Biochemically active matrix which contains at least one biochemically active enzyme which is covalently bound to the surface of a support matrix which is formed by a crosslinked protein and is adsorbed on a support forming a microporous membrane, characterized in that the support matrix the surface of the open pore passages has been covered and formed by albumin. 2. Biochemisch aktive Matrix nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der mittlere Porendurchmesser der mi­ kroporösen Membran 0,05 bis 5 µm beträgt.2. Biochemically active matrix according to claim 1, characterized ge indicates that the mean pore diameter of the mi Croporous membrane is 0.05 to 5 microns. 3. Biochemisch aktive Matrix nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere spezi­ fische Porenvolumen der mikroporösen Membran 0,5 bis 0,9 cm3/g beträgt.3. Biochemically active matrix according to one of claims 1 or 2, characterized in that the mean specific fish pore volume of the microporous membrane is 0.5 to 0.9 cm 3 / g. 4. Biochemisch aktive Matrix nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trans­ membranfluß durch die biochemisch aktive Matrix mehr als 80% des Transmembranflusses der mikroporösen Membran beträgt. 4. Biochemically active matrix according to one or more of the Claims 1 to 3, characterized in that the trans membrane flow through the biochemically active matrix more than 80% of the transmembrane flow of the microporous membrane is.   5. Biochemisch aktive Matrix nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Al­ bumin mit einem Dialdehyd quervernetzt worden ist.5. Biochemically active matrix according to one or more of the Claims 1 to 4, characterized in that the Al bumin has been crosslinked with a dialdehyde. 6. Biochemisch aktive Matrix nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Albumin mit Glutardialdehyd quer­ vernetzt worden ist.6. Biochemically active matrix according to claim 5, characterized ge indicates that the albumin cross-glutardialdehyde has been networked. 7. Verfahren zur Herstellung der biochemisch aktiven Matrix nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine hydrophile und/oder hydrophilierte mikroporöse Membran nacheinan­ der folgende Flüssigkeiten, gegebenenfalls im Kreislauf, hindurchgeleitet werden:
  • a) eine Lösung von 0,05 bis 1 Gew.-% Albumin in einem Puffergemisch bei einem konstanten pH-Wert,
  • b) Wasser,
  • c) eine Lösung die ein Vernetzungsmittel für das Albumin enthält,
  • d) eine Lösung des Enzyms in einem Puffergemisch bei ei­ nem konstanten pH-Wert,
  • e) Wasser.
7. The method for producing the biochemically active matrix according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the following liquids, if appropriate in a circuit, are passed through a hydrophilic and / or hydrophilized microporous membrane:
  • a) a solution of 0.05 to 1 wt .-% albumin in a buffer mixture at a constant pH value,
  • b) water,
  • c) a solution containing a crosslinking agent for the albumin,
  • d) a solution of the enzyme in a buffer mixture at ei nem constant pH value,
  • e) water.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Enzyms (d) und das Wasser (e) von der ent­ gegengesetzten Seite der mikroporösen Membran hindurch­ geleitet werden.8. The method according to claim 7, characterized in that the solution of the enzyme ( d ) and the water ( e ) are passed through from the opposite side ent of the microporous membrane. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lösung (c), die ein Vernetzungs­ mittel für das Albumin enthält, eine 1- bis 20%ige Dial­ dehydlösung in einem Puffergemisch bei einem konstanten pH-Wert ist.9. A method according to any one of claims 7 or 8, characterized in that the solution (c), the medium contains a crosslinking of the albumin, a 1 to 20% Dial dehydlösung in a buffer mixture at a constant pH value is. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dialdehydlösung eine Glutardialdehydlösung ist.10. The method according to claim 9, characterized in that the dialdehyde solution is a glutardialdehyde solution. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mikroporöse Mem­ bran in Form eines Kapillarbündels eingesetzt wird.11. The method according to one or more of claims 7 to 10, characterized in that the microporous Mem bran is used in the form of a capillary bundle. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mikroporöse Membran in Form eines Kapillarbündels mit einer Membranfläche von 0,001 bis 2,0 m2 eingesetzt wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the microporous membrane is used in the form of a capillary bundle with a membrane area of 0.001 to 2.0 m 2 . 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine mikroporöse Membran mit einer Ausschlußgrenze von 100 000 bis 3 Millionen eingesetzt wird.13. The method according to one or more of claims 7 to 12, characterized in that a microporous Membrane with an exclusion limit of 100,000 to 3 million is used. 14. Verwendung der biochemisch aktiven Matrix für die ex­ trakorporale Enzymbehandlung von Blut.14. Use of the biochemically active matrix for the ex tracorporal enzyme treatment of blood.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0386763A1 (en) * 1989-03-08 1990-09-12 New Oji Paper Co., Ltd. Selective permeable membrane, method of producing and electrode using the same
EP0703799A1 (en) * 1994-04-01 1996-04-03 Minimed Inc. Indwelling catheter with stable enzyme coating
EP0923955A2 (en) * 1997-12-17 1999-06-23 Terumo Kabushiki Kaisha Manufacturing method of artificial organ, hollow fiber membrane, and dialyzer of hollow fiber membrane type

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2702083A1 (en) * 1977-01-19 1978-07-20 Mo Khim T I Im Mendeleeva Prepn. of sorbent for extracting toxins from blood - by modifying surface of anion exchanger, active carbon or di:vinylbenzene-styrene! copolymer with blood serum albumin
EP0080077A2 (en) * 1981-11-19 1983-06-01 Boehringer Ingelheim Kg Carrier-fixed proteases and their use in biotechnology
DE3211279A1 (en) * 1982-03-26 1983-09-29 Institut Po Mikrobiologia, Sofija Method for the immobilisation of microbial cells with glucose isomerase activity
AT373278B (en) * 1982-03-23 1984-01-10 Inst Po Mikrobiologia METHOD FOR IMMOBILIZING MICROBIC CELLS WITH A GLUCOSE ISOMERASE ACTIVITY
DD230260A3 (en) * 1982-03-31 1985-11-27 Inst Po Mikrobiologia PROCESS FOR IMMOBILIZING MICROBIAL CELLS WITH GLUCOSE ISOMERASE ACTIVITY
EP0181596A2 (en) * 1984-11-05 1986-05-21 TERUMO KABUSHIKI KAISHA trading as TERUMO CORPORATION Process for preparing a urokinase complex

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2702083A1 (en) * 1977-01-19 1978-07-20 Mo Khim T I Im Mendeleeva Prepn. of sorbent for extracting toxins from blood - by modifying surface of anion exchanger, active carbon or di:vinylbenzene-styrene! copolymer with blood serum albumin
DE2702083B2 (en) * 1977-01-19 1978-11-30 Moskovskij Chimiko-Technologitscheskij Institut Imeni D.I. Mendeleeva, Moskau Process for the production of blood-compatible sorbents for extracting exo- and endogenous poisons
EP0080077A2 (en) * 1981-11-19 1983-06-01 Boehringer Ingelheim Kg Carrier-fixed proteases and their use in biotechnology
AT373278B (en) * 1982-03-23 1984-01-10 Inst Po Mikrobiologia METHOD FOR IMMOBILIZING MICROBIC CELLS WITH A GLUCOSE ISOMERASE ACTIVITY
DE3211279A1 (en) * 1982-03-26 1983-09-29 Institut Po Mikrobiologia, Sofija Method for the immobilisation of microbial cells with glucose isomerase activity
DD230260A3 (en) * 1982-03-31 1985-11-27 Inst Po Mikrobiologia PROCESS FOR IMMOBILIZING MICROBIAL CELLS WITH GLUCOSE ISOMERASE ACTIVITY
EP0181596A2 (en) * 1984-11-05 1986-05-21 TERUMO KABUSHIKI KAISHA trading as TERUMO CORPORATION Process for preparing a urokinase complex

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Buch: Pschyrembel, W.: Walter De Gruyter: Klinisches Wörterbuch mit klinischen Syndromen, 251. durchgesehene u. verbesserte Aufl., Berlin, New York, 1972, S. 146 *
JP-Z: Patents Abstracts of Japan, C-337, April 8, 1986, Vol. 10, Nr. 90, Ref. 60-221088 *
KLEIN, M.D. u. LANGE, R., TIBTECH, Juli 1986, S. 179-186, Elsevier Sa. Publ., Amsterdam *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0386763A1 (en) * 1989-03-08 1990-09-12 New Oji Paper Co., Ltd. Selective permeable membrane, method of producing and electrode using the same
EP0703799A1 (en) * 1994-04-01 1996-04-03 Minimed Inc. Indwelling catheter with stable enzyme coating
EP0703799A4 (en) * 1994-04-01 2000-10-04 Minimed Inc Indwelling catheter with stable enzyme coating
EP0923955A2 (en) * 1997-12-17 1999-06-23 Terumo Kabushiki Kaisha Manufacturing method of artificial organ, hollow fiber membrane, and dialyzer of hollow fiber membrane type
EP0923955A3 (en) * 1997-12-17 1999-12-15 Terumo Kabushiki Kaisha Manufacturing method of artificial organ, hollow fiber membrane, and dialyzer of hollow fiber membrane type
US6478960B1 (en) 1997-12-17 2002-11-12 Asahi Medical Co., Ltd. Manufacturing method of artificial organ, hollow fiber, and dialyzer of hollow fiber membrane type

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