BR112013002923B1

BR112013002923B1 - filtro para a remoção de substâncias do sangue ou de derivados do sangue

Info

Publication number: BR112013002923B1
Application number: BR112013002923-4A
Authority: BR
Inventors: Massimo Scagliarini; Luca QUERZÉ
Original assignee: Gvs S.P.A.
Priority date: 2010-08-06
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2020-12-01
Also published as: WO2012017291A2; BR112013002923A2; WO2012017291A3; CN103415309B; JP5810162B2; EP2600919B1; KR101685750B1; EP2600919A2; ITMI20101514A1; JP2013540458A; US20140042081A1; CN103415309A; AR082570A1; KR20140008284A; IT1401316B1

Abstract

Filtro aperfeiçoado para a remoção de substâncias do sangue ou de derivados do sangue e método para obtê-lo. Um filtro para a remoção de substâncias, incluindo leucócitos e plaquetas por meio de exemplo não limitativo, a partir do sangue total ou de derivados de sangue, o dito filtro compreendendo um invólucro que contém um elemento de filtro em camadas, ao menos uma camada deste último sendo revestida com poliuretano; este poliuretano apresenta um peso molecular entre 10.000 e 20.000 Dalton. Também é reivindicado um método para formar o elemento de filtro em camadas para um filtro tal como o descrito acima, no qual ao menos uma camada de esse elemento de filtro é impregnada com poliuretano mergulhando-a em um recipiente de uma mistura na qual o dito poliuretano está presente. Esta mistura consiste de uma solução na qual o poliuretano é dissolvido em um soIvente polar tal como a água.

Description

[001] A presente invenção se refere a um filtro para a remoção de substâncias, em particular, tais como os leucócitos e plaquetas, a partir de sangue ou de derivados de sangue, de acordo com a parte introdutória da reivindicação principal. A invenção também se refere a um método para a formação do filtro mencionado acima, de acordo com a reivindicação independente correspondente.

[002] A filtração de componentes do sangue para transfusão é uma prática conhecida geralmente realizada no sangue retirado de um doador. O principal objetivo desta filtração ou purificação é o de reduzir o tanto quanto possível a presença de leucócitos no sangue transfundido (leucodepleção) e a presença de plaquetas no mesmo, a fim de reduzir possíveis efeitos deletérios relacionados à transfusão, tais como: aloimunização; prevenção à reação transfusional febril não hemolítica; infecção por citomegalovírus; redução de liberação de citoquinas e outros.

[003] Tornou-se comum, e de fato é uma prática recomendada e prescrita pelos órgãos reguladores, o uso de filtros para a leucodepleção na preparação de componentes sanguíneos.

[004] Com particular referência a estes produtos, os filtros disponíveis atualmente compreendem um invólucro, geralmente de material plástico, que apresenta uma porta de entrada e uma porta de saída, ambas conectadas a tubos através dos quais o sangue entra e sai nos fluxos do invólucro. Este invólucro contém um elemento de filtro normalmente em camadas que geralmente consiste de malhas, membranas ou mais tipicamente de tecidos não tecidos. Os polímeros mais normalmente utilizados nos tecidos não tecidos são os poliésteres, especificamente o PBT (Poli-Butileno Tereftalato). A patente US4701267 descreve uma unidade de filtro para a remoção de leucócitos a partir de uma suspensão que os contém, e em particular, descreve um elemento de filtro que usa um tecido não tecido com fibras de dimensões e densidade particulares. Esta patente descreve os materiais especificamente utilizados para a produção das fibras constituintes do tecido não tecido.

[005] A patente EP329303 descreve um método e dispositivo para a leucodepleção de um concentrado de plaquetas derivadas de sangue; o texto descreve diversos meios de filtragem obtidos em PTFE (politetrafluoretileno), em PBT ou outras fibras com grupos hidróxilo ou aniónico. Em particular, é descrito o uso de fibras acrílicas, de poliamida e poliéster.

[006] Normalmente o material do filtro é obtido através da agregação de camadas filtrantes que diferem pelas características físicas, tais como a permeabilidade ao ar, a dimensão média de poros, a dimensão média da fibra e a tensão superficial. Os resultados da filtração na remoção de leucócitos tanto ação físico mecânica (screening) relacionadas com as dimensões da célula (filtração de tela), pela capacidade dos leucócitos de aderir às fibras sintéticas (filtração profunda), independentemente de suas dimensões, quanto pelo efeito do fenômeno biológico relacionado com a presença de moléculas de proteína apresentando propriedades adesivas presentes na superfície externa de suas membranas celulares, (intergrine, selectina, de tipo imunoglobulina). A tensão superficial do material do filtro é de extrema importância para a determinação da resistência hidráulica do filtro e na promoção ou não promoção do mecanismo de adsorção que governa a eficácia da remoção de substâncias específicas (leucócitos) do sangue.

[007] Relacionado a isto, é sabido que a elevada tensão superficial do material reduz o fenômeno de adesão de plaquetas durante a filtração do sangue. Em contraste, a baixa tensão superficial do material do filtro dá origem a uma interação hidrofóbica com o líquido filtrado, com uma maior queda de pressão ao longo do filtro (menor transferência para uma diferença de pressão igual) e à falta de uniformidade de permeação, com a relativa formação de canais através de circuitos preferenciais.

[008] Os filtros dos tipos definidos acima e os métodos para a sua produção são conhecidos. Por exemplo, a patente EP1897571 descreve um filtro para a remoção de substâncias a partir de sangue ou derivados do sangue que compreendem um material polimérico de filtragem que apresenta um revestimento de poliuretano, sendo que este último apresenta um peso médio molecular não superior a 10.000 Daltons (Da). Este poliuretano é obtido por uma reação de adição de um di-isocianato alifático, um glicol polietileno e butanodiol, utilizando um excedente deste último, de tal forma que a reação de adição fique estequiometricamente desequilibrada.

[009] Este filtro conhecido é obtido por um método que envolve o uso de produtos químicos poluentes que requerem uma particular atenção na sua eliminação. Isso resulta em um aumento nos custos de produção e, conseqüentemente, no custo do produto final obtido.

[010] Outro texto de patente, WO2005/113136, descreve um material de poliuretano de adsorção de leucócitos que apresenta um peso médio molecular igual ou superior a 20.000 Da; este texto anterior afirma de que o uso de um poliuretano de peso molecular inferior a 20000 Da não é adequado na medida em que este peso molecular é muito baixo para um material que é para ser usado para leucodepleção.

[011] Portanto, ambas as patentes anteriores descrevem esses filtros de leucodepleção usando elementos filtrantes que apresentam ao menos uma camada revestida com poliuretano. No entanto, este revestimento pode apresentar tanto um peso molecular que pode ser insuficiente para filtrar adequadamente o sangue, quanto, por outro lado, um o peso molecular que é adequado, de acordo com o indicado pelos inventores, mas cuja aplicação no tecido não tecido utiliza métodos que envolvem o uso de solventes químicos com inerentes riscos elevados para o ambiente. Portanto, para a sua aplicação, estes métodos necessitam de meios para impedir a liberação de produtos poluentes na atmosfera, esses meios representam um certo custo, que é transferido para o produto acabado.

[012] Um objetivo da presente invenção é fornecer um filtro apto para remover as substâncias a partir do sangue, e um método para a sua formação, o que representa um aperfeiçoamento em relação aos filtros e métodos semelhantes já conhecidos. Um objetivo particular da presente invenção é o de fornecer um filtro que apresenta uma elevada retenção de leucócitos e elevada retenção plaquetas, com uma extremamente baixa liberação indesejada e ótimos tempos de filtração, e capaz de ser obtido através de um método que respeita o meio ambiente e é de baixo impacto ambiental.

[013] Outro objetivo é fornecer um método do tipo indicado, que é de baixo custo de implementação e alta eficiência.

[014] Estes e outros objetivos que serão evidentes ao especialista do estado da arte são alcançados através de um filtro e método para a sua formação de acordo com as reivindicações acompanhantes.

[015] De acordo com a invenção, o filtro é feito de tecido não tecido consistido por uma camada (ou substrato hidrofóbico) de PBT apresentando baixa tensão superficial e elevada hidrofobicidade. Este filtro compreende ao menos uma camada desse material.

[016] A dita camada é revestida com um material de poliuretano do qual o peso molecular situa-se entre 10.000 e 20.000 Da, vantajosamente entre 12000 Da e 18000 Da, de preferência, entre 15000 Da e 17500 Da. A este respeito, foi surpreendentemente descoberto que com poliuretano de peso molecular dentro dos intervalos anteriormente mencionados, pode ser formado um filtro para a remoção de leucócitos e plaquetas do sangue. Em particular, com estes valores, foi demonstrado ser possível reduzir o número total de leucócitos por um valor da ordem de 104a 106.

[017] O revestimento de poliuretano é aplicado ao substrato hidrofóbico através de uma técnica de impregnação, através da imersão deste último em um recipiente no qual está presente uma mistura contendo o poliuretano em uma concentração controlada. A mistura consiste de uma solução na qual o poliuretano é dissolvido em um solvente orgânico polar inerte, tal como o propileno glicol metil éter ou isopropanol, ou de preferência, uma dispersão em água. A concentração de poliuretano na dita mistura é de 0,5% a 20% em peso, de preferência, cerca de 8%, quer em solução orgânica ou em dispersão aquosa.

[018] Alternativamente, podem ser utilizadas as soluções ou suspensões em misturas de água ou solvente orgânico polar inerte.

[019] A seguir, são usados como componentes de poliuretano: um isocianato alifático (grupo isocianato -N=C=0) com características semelhantes de diisocianato de difenilmetano (MDI); um poliol (tipicamente um glicol de polietileno ou poliéster) com o qual o isocianato forma uma ligação de uretano. A técnica de impregnação é convencional e consiste em mergulhar o tecido não tecido em um tanque que contém a mistura. O efeito do revestimento de poliuretano sobre a camada de tecido não tecido é que a tensão superficial do último aumenta. Conseqüentemente, a camada perde a característica de hidrofobicidade e se torna hidrofílica e facilmente umedecivel com água. Em adição, o revestimento do tecido não tecido permite que o diâmetro médio dos poros da camada de filtragem seja controlado de tal modo que ele seja entre 3 e 15 micra, permitindo assim que as características específicas de filtração sejam obtidas em função do diâmetro médio dos componentes do sangue a serem removidos por meio da filtração mecânica. Por exemplo, o diâmetro médio dos leucócitos é entre 4 e 10 micra, o diâmetro médio dos eritrócitos sendo é entre 7 e 8, conforme relatado e conhecido na literatura.

[020] A camada de tecido não tecido revestido com poliuretano pode ser embutida entre camadas hidrofóbicas de tipo conhecido (ou preferivelmente entre camadas de materiais menos hidrofílicos do que a camada de tecido não tecido revestida com poliuretano).

[021] Devido ao método especial de formação do filtro, isto pode ser obtido de tal forma que não seja perigoso e poluente para o meio ambiente. Isso permite que sejam evitados os dispendiosos instrumentos especiais de controle no processo de impregnação, assim como os custos de eliminação dos solventes ou produtos utilizados no estado da arte para a impregnação da camada de filtragem atualmente conhecida, por exemplo, o PBT. Esta redução de custos é evidentemente refletida nos custos dos produtos acabados.

[022] A invenção é ainda ilustrada pelos exemplos a seguir de um filtro de acordo com a invenção, dados a título de exemplo não limitativo.

[023] A partir de ditos exemplos, fio descoberto que através do uso de uma dispersão aquosa de poliuretano, em vez de uma solução em solvente orgânico, podem ser obtidos filtros apresentando uma maior estabilidade de revestimento, demonstrada pelos valores menores do resíduo em água em comparação com valores semelhantes obtidos a partir de uma solução em solvente orgânico.

Exemplo 1

[024] Foi utilizada uma dispersão de poliuretano com um peso molecular entre 12 e 18 kDa em água, com um teor de polímero de 5% em peso. Esta dispersão foi obtida pelo processo a seguir: os componentes isocianato e poliol são dissolvidos em um solvente cetônico e sem seguida dispersos em água; o solvente é finalmente removido por destilação.

[025] O revestimento de poliuretano foi aplicado a um tecido não tecido de PBT por imersão na dispersão mantida à temperatura ambiente. A secagem foi realizada a 60° C. Após 20 horas de secagem ele foi lavado em água osmotizada a 50° C. A secagem subseqüente foi realizada a 60° C.

Exemplo 2

[026] Foi utilizada uma dispersão de poliuretano de peso molecular entre 12 e 18 kDa em água, obtida pela diluição, à temperatura ambiente, de uma dispersão de poliuretano em água, com um teor de PU de 50% em peso e com a adição de mais água para atingir um teor polimérico de 0,5% em peso.

[027] O poliuretano foi o NORETHANE WB 8301 produzido pela empresa NOVOTEX ITALIANA SPA.

[028] O revestimento de poliuretano foi aplicado a um tecido não tecido de PBT por imersão na dispersão mantida à temperatura ambiente. A secagem foi realizada a 50° C. Após 20 horas de secagem, ele foi lavado em água osmotizada a 45° C. A secagem subseqüente foi realizada a 30° C.

Exemplo 3

[029] Foi utilizada uma dispersão de poliuretano de peso molecular entre 12 e 18 kDa em água, com um teor polimérico de 5% em peso.

[030] O revestimento de poliuretano foi aplicado a um tecido não tecido de PBT por imersão. A secagem foi realizada a 100° C.

Exemplo 4

[031] Em vez de uma dispersão de poliuretano em água, foi usada uma solução de poliuretano de peso molecular entre 12 e 18 kDa em isopropanol, com um teor polimérico de 3% em peso.

[032] O revestimento de poliuretano foi aplicado a um tecido não tecido de PBT por imersão.

[033] Estes exemplos são resumidos na tabela 1 a seguir: Tabela 1

Eficácia da retenção de leucócitos, a retenção de plaquetas, e tempos de filtração

[034] Para comparar a eficácia da filtração, os filtros foram adequadamente produzidos para a filtração em grande escala de concentrados eritrócitos (filtração laboratorial para os bancos de sangue). Os filtros foram formados com um invólucro de plástico rígido, cada filtro 36 compreende camadas empilhadas, cada uma apresenta uma superfície de 46 cm2, de material de filtragem obtido nos exemplos indicados. As bolsas de concentrados de eritrócitos, obtidos através de separação centrífuga de todo o sangue, foram filtradas. Os concentrados foram utilizados dentro dos primeiros 10 dias de coleta e foram preservados a 4° C antes da filtração.

[035] Os resultados dos testes realizados foram comparados com os obtidos com os filtros produzidos de acordo com as patentes EP189757 e WO2005113136, sendo utilizados os dados relatados neste último.

[036] A quantidade de leucócitos e plaquetas foi obtida por um contador automático de células, antes e após filtração. A contagem de leucócitos após a filtração foi determinada por um contador em uma câmara de Nageotte. Tabela 2

[037] A comparação com a solução da Universidade de Southampton é possível apenas com amostras em pequena escala, também presente na patente EP189757.

[038] Como pode ser visto a partir da tabela 2, a eficácia da remoção de leucócitos (WBC) é muito maior do que a da EP189757.

Avaliação do resíduo em água

[039] Os extratos solúveis em água foram avaliados para cada um dos filtros preparados nos exemplos acima. Com referência à norma ISO 1135-4, capítulo 6, requisitos químicos, três filtros foram conectados em série com uma bomba peristáltica e a água foi recirculada por 2 horas a uma taxa de fluxo de 1 L/h e a uma temperatura de 37° C. As amostras de líquido permeado foram coletadas no final do teste e a absorbância da amostra foi analisada no intervalo de 250 a 320 nm.

[040] Os resultados das medições estão resumidos na tabela 3. O valor da redução logarítmica do WBC foi calculado pela fórmula: Log10 (pré-filtração - número de leucócitos/pós-filtração - número de leucócitos)

[041] O valor de depleção de plaquetas foi calculado como: depleção de plaquetas = [(pós-filtração - número de plaquetas /pL)/( pré-filtração - número de plaquetas / pL)]% Tabela 3

Claims

1. Filtro para a remoção de substâncias do sangue ou de derivados de sangue, em particular leucócitos e plaquetas, o dito filtro compreendendo um invólucro que contém um elemento de filtro que compreende uma pluralidade de camadas, com ao menos uma camada deste último sendo revestida com poliuretano, caracterizado por o dito poliuretano apresentar um peso molecular entre 12.000 Dalton e 18.000 Dalton, de preferência, entre 15.000 Dalton e 17.500 Dalton.

2. Filtro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o poliuretano ser obtido a partir de um isocianato alifático (grupo isocianato -N=C=0) com características semelhantes ao diisocianato de difenilmetano (MDI); um poliol (tipicamente um glicol de polietileno ou poliéster) com o qual isocianato forma uma ligação uretânica.

3. Filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a camada revestida de poliuretano ser de tecido não-tecido (TNT), tais como poli-butileno-tereftalato, poliésteres ou semelhantes.

4. Filtro, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a camada revestida de poliuretano ser embutida entre camadas menos hidrofílicas.