DD296220A5 - METHOD FOR PRODUCING SURFACE MODIFIED CELLULOSE MEMBRANES WITH IMPROVED BLOOD CONTRASTING - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING SURFACE MODIFIED CELLULOSE MEMBRANES WITH IMPROVED BLOOD CONTRASTING Download PDF

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DD296220A5
DD296220A5 DD34233990A DD34233990A DD296220A5 DD 296220 A5 DD296220 A5 DD 296220A5 DD 34233990 A DD34233990 A DD 34233990A DD 34233990 A DD34233990 A DD 34233990A DD 296220 A5 DD296220 A5 DD 296220A5
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modified cellulose
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sulfonation
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DD34233990A
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Guenter Malsch
Elke Bossin
Edith Ewert
Dieter Paul
Uwe Thomaneck
Gail S Brown
Dieter Falkenhagen
Hartmut Wolf
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Akad Wissenschaften Ddr
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung oberflaechenmodifizierter Cellulosemembranen mit verbesserter Blutvertraeglichkeit fuer den Einsatz in der Blutdetoxikation, insbesondere bei der Haemodialyse, Haemodiafiltration und Haemofiltration. Das beschriebene Verfahren ist durch eine zweistufige Derivatisierung gekennzeichnet, wobei die primaer zur Umsetzung mit Halogencarbonsaeurehalogeniden auf der Membranoberflaeche erzielte Halogenierung anschlieszend fuer eine partielle Aufbringung von Sulfonatgruppen genutzt wird. Unter Einhaltung definierter Reaktionsbedingungen ist diese polymeranaloge Umsetzung auf die Membranoberflaeche lokalisiert, womit die morphologische Grundstruktur des Formkoerpers ohne Verminderung der Trennleistung erhalten bleibt. Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es, modifizierte Celluloseoberflaechen verfuegbar zu machen, die bei Blutkontakt eine deutlich gegenueber der Ausgangsmembran herabgesetzte Komplementaktivierung bzw. verminderte Leukopenie aufweisen.{Cellulosemembranen; Oberflaechenmodifizierung; Chloracetylierung/Sulfonierung; Blutvertraeglichkeit; Blutdetoxikation}The invention relates to a process for the preparation of surface-modified cellulose membranes having improved blood compatibility for use in blood detoxification, in particular in hemodialysis, haemodiafiltration and haemofiltration. The process described is characterized by a two-stage derivatization, wherein the primary halogenation achieved on the membrane surface for reaction with halocarboxylic acid halides is subsequently used for a partial application of sulfonate groups. Under observance of defined reaction conditions, this polymer-analogous reaction is localized on the membrane surface, whereby the morphological basic structure of the molding is maintained without reducing the separation efficiency. With the present invention, it is possible to make available modified cellulose surfaces which, when in contact with blood, have a complement activation which is markedly reduced compared to the starting membrane or decreased leukopenia. Oberflaechenmodifizierung; Chloroacetylation / sulfonation; Blutvertraeglichkeit; detoxification of blood}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung oberflächenmodifizierter Cellulosemembranen, die eine gegenüber dem unbehandfilton Formkörper signifikant verbesserte Blutverträglichkeit aufweisen. So führen derartig modifizierte Celluloseformkörper bei ihrer Anwendung als Dialysemembran zu einer gegenüber der Ausgangsmembran deutlich herabgesetzten Komplementaktivierung bzw. einer stark abgeschwächten Leukopenie. Die Leistungsfähigkeit der unmodifizierten Dialysemembran bleibt durch die Modifizierung erhalten.The invention relates to a process for producing surface-modified cellulose membranes which have a significantly improved blood compatibility compared to the non-treated molded body. Thus, such modified cellulose moldings, when used as a dialysis membrane, lead to a complement activation which is markedly reduced compared to the starting membrane or to a severely weakened leukopenia. The performance of the unmodified dialysis membrane is maintained by the modification.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Die Verfügbarkeit polymerer Biomaterialien für klinische Einsatzzwecke ist eine durch die Medizin im Interesse einer verbesserten Patientenversorgung dringend gestellte Forderung. Auch auf dem Gebiet der extrakorporalen Blutdetoxikation hat es nicht an Versuchen gefehlt, die weltweit wegen ihrer hervorragenden Dialysecharakteristik noch immer bevorzugt in der künstlichen Niere eingesetzte Regeneratcellulosemembran durch Modifizierung für eine erhöhte Blutverträglichkeit auszurüsten. Derartige Cellulosemodifizierungen machen sich insbesondere deshalb zwingend erforderlich, da die beim Kontakt Blut/Fremdoberfläche ausgelösten Erscheinungen der Komplementaktivierung und Leukopenie für diesen Membrantyp besonders ausgeprägt sind und in entscheidendem Maße auf die Präsenz celluloseständiger Hydroxylgruppen zurückgeführt werden können. (D. E. Chenoweth: Compliment activation during hemodialysis, Artificial Organs 8,1984,281). Aus diesem Grunde sind die bisher beschrittenen Lösungswege auf eine physikalische bzw. chemische Maskierung der Hydroxylgruppen an der Blutkontaktseite der Cellulosemembran ausgerichtet. Die dazu eingesetzten Modifizierungen reichen von Polymer- und Biomolekülbeschichtungen, von Zumischungen hämokompatibler Additiva in die aus den Spinnlösungen zu formierenden Membranen, der chemischen OH-Gruppen-Ausvernetzung bis zu Derivatisierungen (DE-OS 3742072 u. 3814326, EP-PS 0319862, EP-PS 0330106, EP-PS 0339200, DE-OS 3805992, DE-OS 3840175, DD-PS 243643, DE-OS 3430503, DE-OS 3524596, JP-PS 82/095375, EP-PS 53473, US-PS 4210529, US-PS 4051040, WO 88/06476) und Pfropfmodifizierungen (EP-PS 266795, DE-OS 3410133, DE-OS 3438531, US-PS 4280970, DE-OS 3341113, DD-PS 260930, DD-PS 260932, DD-PS 136702). Prinzipiell sind über eine kovalente Bindung des Modifizierungsagens an den Formkörper die Erfordernisse einer hohen Sterilisations- und Lagerstabilität vergleichsweise besser als bei physikalischen Maskierungen erfüllt. Auf der Basis von kovalenten Verknüpfungen erwiesen sich Cellulosepfropfcopolymermodifizierungen wegen der über den chemischen Aufbau des Copolymers bestehenden Vielfalt an Funktionalisierungsmöglichkeiten besonders wirkungsvoll auf eine Senkung der Komplementaktivierung - aber wegen mehrstufiger Operationen und der extrem hohen Reinheitsgebote (Schutz der Reaktivfunktion) ist diese Variante durch einen sehr hohen verfahrenstechnischen Aufwand gekennzeichnet. Wegen der vereinfachten technischen Machbarkeit von Cellulosederivatisierungen nehmen Patentanmeldungen auf Grundlage dieser Modifizierungsform den überwiegenden Anteil ein. So wird in den Patenten DE-OS 3524596 und DD-PS 243643 eineThe availability of polymeric biomaterials for clinical use is a requirement urgently demanded by the medical community for improved patient care. Also in the field of extracorporeal blood detoxification there has been no lack of attempts to equip the worldwide because of their excellent dialysis characteristics still preferred in the artificial kidney used Regeneratcellulosemembran by modification for increased blood compatibility. Cellulosic modifications of this kind are therefore absolutely necessary, since the phenomena of complement activation and leukopenia triggered upon contact with blood / foreign surfaces are particularly pronounced for this type of membrane and can be attributed to a considerable degree to the presence of cellulose-resistant hydroxyl groups. (D.E. Chenoweth: Compliment activation during hemodialysis, Artificial Organs 8,1984,281). For this reason, the previously approached approaches are directed to a physical or chemical masking of the hydroxyl groups on the blood contact side of the cellulose membrane. The modifications used for this range from polymer and biomolecule coatings, from admixtures of hemocompatible additives into the membranes to be formed from the spinning solutions, chemical OH group crosslinking, and even derivatizations (DE-OS 3742072 and 3814326, EP-PS 0319862, EP-A). PS 0330106, EP-PS 0339200, DE-OS 3805992, DE-OS 3840175, DD-PS 243643, DE-OS 3430503, DE-OS 3524596, JP-PS 82/095375, EP-PS 53473, US-PS 4210529, US-PS 4051040, WO 88/06476) and graft modifications (EP-PS 266795, DE-OS 3410133, DE-OS 3438531, US-PS 4280970, DE-OS 3341113, DD-PS 260930, DD-PS 260932, DD PS 136702). In principle, the requirements of a high sterilization and storage stability are met comparatively better than with physical masking via covalent bonding of the modifying agent to the molding. On the basis of covalent linkages, cellulose graft copolymer modifications have proven particularly effective at lowering complement activation because of the variety of functionalities available over the chemical structure of the copolymer - but because of multi-step operations and extremely high purity bids (protection of reactive function), this variation is very high Process engineering effort marked. Because of the simplified technical feasibility of cellulose derivatizations, patent applications based on this modification take the greater part. Thus, in the patents DE-OS 3524596 and DD-PS 243643 a

modifizierte Cellulose der allgemeinen Formel Cell-R'-x-y mit deutlich verbesserten Blutverträglichkelten vorgestellt. Neben Diethylaminoethylcellulose als prägnantestem Vertreter dieser Strukturklasse wurden in den genannten Erfindungen für das endgruppenbestimmende γ neben der-NfVGruppe auch Sulfonat-, Phosphonat- Carboxyl- und Silicotoalkylgruppen vorgeschlagen. Das am deutlichsten erniedrigte Niveau der Komplementaktivierung wird erreicht, wenn der mittlere Substitutionsgrad - definiert als die mittlere Anzahl von Substituenten pro Glucoseanhydrideinheit - der fertig formierten Cellulosemembrsnen innerhalb eines e/igen Bereiches von 0,02 bis 0,07 liegt. Zur Einstellung derartiger Substitutionsgrade wird das Cellulosederivat mit einem initialen DS von ca. 0,4 in den entsprechenden Verhältnissen mit der Cuoxamträgerlösung abgemischt. Auf Grund dieser kombiniert angewendeten Derivatisierungs-/Einmischungsvariante ist der Nachteil der Auswaschbarkeit des derivatisierten Modifizierungsagens allerdings nicht aufgehoben.modified cellulose of the general formula Cell-R'-x-y presented with significantly improved Blutverträglichkelten. In addition to diethylaminoethylcellulose as the most striking representative of this structural class, sulfonate, phosphonate, carboxyl and silicotoalkyl groups have been proposed in the abovementioned inventions for the end group-determining γ in addition to the -NfV group. The most significantly reduced level of complement activation is achieved when the average degree of substitution - defined as the average number of substituents per glucose anhydride unit - of the final cellulose emulsion is within a range of 0.02 to 0.07. To set such degrees of substitution, the cellulose derivative is mixed with an initial DS of about 0.4 in the appropriate proportions with the Cuoxamträgerlösung. However, due to this combined derivatization / incorporation variant, the disadvantage of the leachability of the derivatized modifying agent is not eliminated.

In dem Patent DE-OS 3814326 wird die Aufgabe einer kovalenten Fixierung dadurch gelöst, daß die Modifizierungsagenzien, gelöst in polaren Lösungsmitteln, gegebenenfalls mit den zur Reaktion erforderlichen Katalysatoren und Hilfsstoffen, an einer Oberfläche der Dialysemembran vorbeigeführt werden. Das Spektrum der für diese heterogene Einstufenreaktion eingesetzten Modifizierungsagenzien ist außerordentlich umfangreich und führt zu Celluloseester- und/oder -etheraddukten. Prinzipiell liegt aber nach der kovalenten OH-Gruppen-Maskierung entweder eine unfunktionalisierte oder eine ionisch/polarfunktionalisierte Membranoberflächenstruktur vor, da die angewandten EinStufenreaktionen eine Kombination beider Möglichkeiten ausschließen.In the patent DE-OS 3814326 the object of a covalent fixation is achieved in that the modifying agents, dissolved in polar solvents, optionally passed with the catalysts required for the reaction and auxiliaries, on a surface of the dialysis membrane. The spectrum of modifying agents used for this heterogeneous one-step reaction is extremely extensive and leads to cellulose ester and / or ether adducts. In principle, however, after the covalent OH group masking, either an unfunctionalized or an ionic / polar-functionalized membrane surface structure is present, since the one-step reactions used preclude a combination of both.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung Ist es, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die Blutverträglichkeit von Regeneratcellulosemembranen durch weitgehende Verhinderung von Leukopenie und Komplementaktivierung entscheidend verbessert wird. Dabei soll die morphologische Grundstruktur der Membran weitgehend erhalten bleiben, so daß ihre Dialyseleistung nicht vermindert wird.It is an object of the invention to develop a method which decisively improves the blood compatibility of regenerated cellulose membranes by substantially preventing leukopenia and complement activation. In this case, the morphological basic structure of the membrane should be largely retained, so that their dialysis performance is not reduced.

Darlegung des Wesens dor ErfindungExplanation of the nature of the invention

Die Aufgabe besteht darin, über eins zweistufige heterogene Cellulosederivatisierung eine kombiniert hydrophob/hydrophil wirksame Oberflächenstruktur kovalent und unter vollständiger Maskierung dor oberflächennahen Hydroxylgruppen durch Nachbehandlung an den Formkörper zu vermitteln, um eine gegenüber der unmodifizierten Ausgangsmembran deutlich verbesserte Blutverträglichkeit zu erreichen.The object is to provide via a two-stage heterogeneous cellulose derivatization a hydrophobically / hydrophilically active surface structure covalent and with complete masking dor near-surface hydroxyl groups by aftertreatment of the molding to achieve a comparison with the unmodified starting membrane significantly improved blood compatibility.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Oberfläche des cellulosischer! Formkörpers mit einem in dem Reaktionsmedium inert gelösten Halogencarbonsäurehalogenid, vorzugsweise Chloracettylchlorid, heterogen zur Reaktion gebracht und anschließend partiell sulfoniert wird. Zur Einführung der Halogenfunktion werden die Cellulosemembraneri auf ein aprotisch-polares Reaktionsmedium, beispielsweise Dimethylformamid (DMF) konditioniert und bei Temperaturen von 2O0C bis 80°C innerhalb einer Zeit von 2 bis 600min basenkatalysiert mit dem Halogencarbonsäurehalogenid umgesetzt. Dadurch wird nach einer flächendeckenden hydrophobierenden Maskierung der cellulosischen Hydroxylgruppen über die anschließende Sulfonierung eine partielle Rückhydrophilierung der Oberfläche erreicht.According to the invention the object is achieved in that the surface of the cellulosic! Shaped body with an inert inert in the reaction medium Halogencarbonsäurehalogenid, preferably chloroacetyl chloride, reacted heterogeneously and then partially sulfonated. To introduce the halogen function, the Cellulosemembraneri be conditioned on an aprotic-polar reaction medium, such as dimethylformamide (DMF) and reacted at temperatures of 2O 0 C to 80 ° C within a time of 2 to 600min base catalysis with the Halogencarbonsäurehalogenid. As a result, after a surface-covering hydrophobizing masking of the cellulosic hydroxyl groups, a partial re-hydrophilization of the surface is achieved via the subsequent sulfonation.

Für diese Reaktion ist zweckmäßigerweise eine bezüglich des Gesamtangebotes cellulosischer Hydroxylgruppen 0,1- bis 4fach molare Acylgruppenkonzentration des Halogenierungsagens einzusetzen und basenkatalysiert durch eine 1- bis 2fach molare Triethylamin (TEA)-Konzentration bezüglich der Acylgruppenkonzentration des Halogenierungsagens zu unterstützen, wobei die Absolutkonzentration des Halogenierungsagens innerhalb eines Bereiches von 0,05 bis 0,2 Mol/l liegen soll. Im Rahmen der durch die Reaktionsbedingungen festgelegten Grenzen ist der mittlere Halogenierungsgrad DS, definiert als die pro Glucoseanhydrideinheit substituierten Hydroxylgruppen, durch einen Bereich von 0,1 bis 0,4 bezüglich des gesamten Formkörpers bestimmt, wobei eine nahezu vollständige Substitution der grenzflächennahen Hydroxylgruppen aus ESCA-Messungen nachgewiesen wurde.For this reaction, a 0.1 to 4-fold molar acyl group concentration of the halogenating agent is suitably used with respect to the total supply of cellulosic hydroxyl groups and supported by a 1- to 2-fold molar triethylamine (TEA) concentration with respect to the acyl group concentration of the halogenating agent, the absolute concentration of the halogenating agent should be within a range of 0.05 to 0.2 mol / l. Within the limits set by the reaction conditions, the average degree of halogenation DS, defined as the hydroxyl groups substituted per glucose anhydride moiety, is determined to be in the range of from 0.1 to 0.4 with respect to the total molding, with near complete substitution of the near-surface hydroxyl groups from ESCA moieties. Measurements were detected.

Für die nachgelagerte Sulfonierung der halogenfunktionalisierten Membran gelangt eine kalt gesättigte wäßrige Bisulfitlösung zur Anwendung, so daß ein hoher molarer Überschuß der Sulfonierungskomponente gegenüber den trägerfixierten Halogengruppen besteht. Dazu wurden die halogenierten cellulosischen Formkörper auf Wasser umkonditioniert und mit der wäßrigen Bisulfitlösung bei Temperaturen von 6O0C bis 80°C innerhalb einer Zeit von 1 bis 12 Stunden unter Zusatz eines Lewissäiire-Katalysators zur Reaktion gebracht. Als Sulfonierungsagens wirkt dabei das infolge der Hydrolyse des Bisulfits entstehende Hydrogensulfit.For the downstream sulfonation of the halogen-functionalized membrane, a cold-saturated aqueous bisulfite solution is used, so that there is a high molar excess of the sulfonation component compared to the carrier-fixed halogen groups. For this purpose the halogenated cellulosic molded bodies were umkonditioniert water and contacted with the aqueous bisulphite solution at temperatures from 6O 0 C to 80 ° C within a time of 1 to 12 hours with addition of a Lewissäiire-catalyst. The sulfonating agent is the hydrosulfite resulting from the hydrolysis of the bisulfite.

Da das im wäßrigen Medium vorliegende Gleichgewicht der beiden tautomeren Grenzstrukturen des Hydrogensulfits entsprechendSince the present in the aqueous medium equilibrium of the two tautomeric boundary structures of the hydrogen sulfite accordingly

© G?© G?

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deutlich nach links verschoben liegt, bleibt die konkurrierende Sulfitierung gegenüber der Sulfonierung deutlich zurückgedrängt. Das Modifizierungsverfahren ist zusammengefaßt durch die folgenden Reaktionsschritte charakterisiert:is shifted significantly to the left, the competing sulfitation compared to the sulfonation clearly pushed back. The modification process is summarized by the following reaction steps:

TEA (OH).3-,nTEA (OH) .3-, n

I. CeIl-(OH)3 + mXi -C-R - X-3. > CellI. CeIl- (OH) 3 + mXi -CR-X- 3 . > Cell

G -(TiHX1 (OC-R-X=),,,G - (TiHX 1 (OC-RX =) ,,,

II, 1/2 KaSaO0 + 1/2 HsD > KHSO,II, 1/2 KaSaO 0 + 1/2 HsD> KHSO,

(OH(OH

e-m e - m

τη jS *-* /τη jS * - * /

CeI I + π©|3ς^~θ]θ > Cell —(OC-R-X= )m_r,.CeI I + π © | 3ς ^ ~ θ] θ > Cell - (OC-RX =) m _ r ,.

Χ( OC-R-X3 )m X 0 -ί%-η)χζ 0 \ δ Χ (OC-RX 3 ) m X 0 -ί% -η) χ ζ 0 \ δ

ο \ /y° ο\ / y °

(OC-R-S 1(OC-R-S 1

Ii ν. 0 ΌIi ν. 0 Ό

Xi = HalogenXi = halogen

X2 = HalogenX 2 = halogen

R = (-CH2-IpR = (-CH 2 -Ip

ρ = 1-5ρ = 1-5

m, η = effektivzurDerivatisierung wirksamer Molanteil der Derivatisierungsagenzien, wobei η < m < 3m, η = effective for derivatization effective mole fraction of the derivatizing agents, where η <m <3

Die in dieser Weise kombiniert hydrophob/hydrophil oberflächenmodifizierten Flach- oder Hohlmembranen der Cellulose zeichnen sich durch eine nahezu volständige Einschränkung der Leukopenie und der Komplementaktivierung aus, ohne die Dialyseleistung der Cellulosemembran zu beeinträchtigen.The hydrophilic / hydrophilic surface-modified flat or hollow membranes of cellulose combined in this way are characterized by an almost complete restriction of leukopenia and complement activation, without impairing the dialysis performance of the cellulose membrane.

Ausführungsbeispielembodiment

Mit Alkohol entpräparierte Flachmembranen aus Regeneratcellulose'Vvurden auf DMF umkonditioniert und mit dem jeweils 4fach molaren Überschuß von Chloracetylchlorid und Triethylamin im Verhältnis zur gesamten molaren Hydroxylgruppenkonzentration der Cellulosenmembran bei 50°C 15min in DMFzur Reaktion gebracht.Alcohol-depleted flat membranes of regenerated cellulose were reconstituted to DMF and reacted with the 4-fold molar excess of chloroacetyl chloride and triethylamine in proportion to the total molar hydroxyl group concentration of the cellulosic membrane at 50 ° C for 15 min in DMF.

Die Absolutkonzentration Chloracetylchlorid beträgt 0,14 Mol/l. Eine entsprechende Vorrichtung ermöglichte das allseitige Überströmen der Membran mit der Modltlzierungslösung, so daß eine gleichmäßige Oberflächenmodifizierung gesichert war.The absolute concentration of chloroacetyl chloride is 0.14 mol / l. A corresponding device allowed the all-round overflow of the membrane with the Modltlzierungslösung so that a uniform surface modification was ensured.

Anschließend wurden die Membranen gründlich mit Wasser gewaschen und mit kalt gesättigter wäßriger K2S2O6-Lösung E h bei 800C überströmt. Als Katalysator wurde AICI3 verwendet. Nach lOmaliger Wasserwäsche wurden die Membranen z.T.Subsequently, the membranes were washed thoroughly with water and with cold saturated aqueous K2S 2 O6 solution E h at 80 0 C flows over. The catalyst used was AICI 3 . After lOmaliger water wash the membranes were partly

vakuumgetrocknet, z.T. wassergequollen der Charakterisierung unterzogen.vacuum dried, z.T. subjected to water swelling of the characterization.

Die endmodifizierte Membran weist eine Massezunahme von 6,2% auf. Die IR-spektroskopischen Untersuchungen belegen den Modifizierungseffekt durch Bandenschwingungen der Carbonylestergruppe bei 1745cm"1 sowie der Sulfonsäuregruppe im Bereich von 1200 bis 1300cm"1. Der Gleichgewichtskontaktwinkel des Systems Membran/Wasser/Luft erfährt nach der Chloracetylierung einen gegenüber der Regeneratcellulose deutlichen Anstieg von 12,0° auf 56,7°, während die Sulfonierung wieder einen deutlichen Abfall des Winkels auf 19,1° infolge Rückhydrophilierung veranlaßt. Eine ausgeprägte Hysterese der Kontaktwinkelmessungen macht bei ausschließbaren Rauhigkeitseffekten kombiniert hydrophil/hydrophob vorliegende Oberflächenbereiche deutlich. Die biomedizinische Testung ergab eine Erhöhung der Gesamtproteinadsorption HSA und HFB von 1,2 μg/cm^ bei Cellulose auf 4,1 μο/cm2 bei den so modifizierten Oberflächen.The end-modified membrane has a mass increase of 6.2%. The IR spectroscopic studies confirm the modification effect by band vibrations of the carbonyl ester group at 1745 cm -1 and the sulfonic acid group in the range from 1200 to 1300 cm -1 . The equilibrium contact angle of the membrane / water / air system undergoes, after chloroacetylation, a marked increase from 12.0 ° to 56.7 ° relative to the regenerated cellulose, while the sulfonation again causes a significant drop in the angle to 19.1 ° due to rehydrophilization. A pronounced hysteresis of the contact angle measurements combined with excludable roughness effects makes it possible to clearly combine hydrophilic / hydrophobic surface areas. Biomedical testing revealed an increase in total protein adsorption of HSA and HFB from 1.2 μg / cm ^ for cellulose to 4.1 μο / cm 2 for the so-modified surfaces.

Dii Dialyseleistung der Ausgangsmembran für Harnstoff von Pu = 37,0 x 10~3 cm/min wurde durch die vorgenommene Modifizierung nicht beeinträchtigt.The dialysis performance of the starting membrane for urea of P u = 37.0 x 10 -3 cm / min was not affected by the modification made.

Mit Hilfe von C 3a der Arg-Untersuchungen wurde ein Absinken der Komplementaktivierung auf 10% des bei unmodifizierter Cellulose gemessenen Wertes registriert.By means of C 3a of the Arg studies, a decrease in complement activation was registered to 10% of the value measured for unmodified cellulose.

Im Rahmen des Elektrophoresmobilitätstests konnte eine gegenüber dem Standard um 90% verringerte Zytokinfreisetzung nachgewiesen werden. Der Hämolysetest auf die akute In-vitro-Toxizität ergab auf Grundlage der Bestimmungen desThe electrophoresis mobility test demonstrated a 90% reduction in cytokine release compared to the standard. The haemolysis test for acute in vitro toxicity was based on the provisions of

2. Arzneimittelbuches toxische Unbedenklichkeit.2. Pharmacopoeia toxic harmlessness.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung oberflächenmodifizierter Cellulosemembranen mit verbesserter Blutverträglichkeit, gekennzeichnet dadurch, daß ein cellulosischer Formkörper mit dem in einem aprotisch-polaren Reaktionsmedium inert gelösten Halogencarbonsäurehalogenid basonkatalysiert bei 2O0C bis 8O0C innerhalb von 2 bis 600 min heterogen zur Reaktion gebracht wird und die eingeführte Halogenfunktion anschließend mit Bisulfit partiell sulfoniert und danach in bekannter Weise einem Wasch-/Spülvorgang unterzogen wird.1. A process for the preparation of surface-modified cellulose membranes having improved blood compatibility, characterized in that a cellulosic molded body with the inert in an aprotic-polar reaction medium halocarboxylic halide bason catalyzed at 2O 0 C to 8O 0 C within 2 to 600 min heterogeneously reacted, and The introduced halogen function is then partially sulfonated with bisulfite and then subjected to a washing / rinsing process in a known manner. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Halogencarbonsäurehalogenide Chloracetylchlorid, Bromacetylchlorid oder Bromacetylbromid sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the halocarboxylic acid halides are chloroacetyl chloride, bromoacetyl chloride or bromoacetyl bromide. 3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Reaktionsmedium Dimethylformamid, Cyclohexanon oder Aceton eingesetzt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that dimethylformamide, cyclohexanone or acetone is used as the reaction medium. 4. Verfahen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Acylgruppenkonzentration des Halogenierungsagens 0,05 bis 0,2 Mol/l beträgt.4. The method according to claim 1, characterized in that the acyl group concentration of the halogenating agent is 0.05 to 0.2 mol / l. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß als Base Triethylamin in einer 1-bis2fach molaren Konzentration bezüglich der Acylgruppenkonzentration des Halogenierungsagens eingesetzt wird.5. The method according to claim 1 and 4, characterized in that is used as the base triethylamine in a 1 to 2-fold molar concentration with respect to the acyl group concentration of the halogenating agent. 6. Verfahren nach Anspruch 1,4 und 5, gekennzeichnet dadurch, daß eine 0,1- bis 4fach molare Acylgruppenkonzentration des Halogenierungsagens bezüglich der Gesamtkonzentration an cellulosischen Hydroxylgruppen im Formkörper eingesetzt wird.6. The method according to claim 1,4 and 5, characterized in that a 0.1 to 4-fold molar acyl group concentration of the halogenating agent with respect to the total concentration of cellulosic hydroxyl groups in the molding is used. 7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sulfonierung innerhalb eines Temperaturbereichs von 600C bis 800C während 1 bis 12 h Lewis-Säuren-katalysiert durchgeführt wird.7. The method according to claim 1, characterized in that the sulfonation is carried out within a temperature range of 60 0 C to 80 0 C for 1 to 12 hours Lewis acids catalysed. 8. Verfahren nach Anspruch 1 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Sulfonierungskomponente in Form einer kalt gesättigten wäßrigen Bisulf itlösung in einem hohen molaren Überschuß gegenüber der Konzentration an trägerfixierten Halogengruppen mit einem Substitutionsgrad DS von 0,1 bis 0,4 eingesetzt wird.8. The method according to claim 1 and 7, characterized in that the sulfonation in the form of a cold saturated aqueous Bisulf itlösung in a high molar excess over the concentration of carrier-fixed halogen groups with a degree of substitution DS of 0.1 to 0.4 is used.
DD34233990A 1990-06-29 1990-06-29 METHOD FOR PRODUCING SURFACE MODIFIED CELLULOSE MEMBRANES WITH IMPROVED BLOOD CONTRASTING DD296220A5 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996015847A1 (en) 1994-11-23 1996-05-30 Kodak-Pathe Method for surface-modifying a polymeric membrane, and resulting membrane

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