DE2025420C3 - Dialysierkolonne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dialysierkolonne, insbesondere zur Extraktion einer Wirkstofflösung, die frei ist von Bakterien u. dgl. aus bakterienverseuchten Flüs sigkeiten tierischen Ursprungs, bestehend aus mehreren mit ihren Dialysierräumen einerseits und ihren Dia-Ivsaträumen andererseits in Reihe hintereinander geschalteten Dialysatoren, die jeweils aus einem äußeren Rohr bestehen, in welchem koaxial eine schlauchförmige Dialysemembran gespannt ist.

Wenn man in einer Dialysierkolonne der eingangs genannten Art bakterienverseuchte Flüssigkeiten dialysicrt. dann ist es wichtig, daß an keiner Stelle der Kolonne, beispielsweise durch einen Bruch in einer Dialysemembran, Teile dieser Flüssigkeiten in die Dialysierflüssigkeit gelangen können. Wenn cm solcher Unfall passiert, müssen sofort Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um zu verhindern, daß die Verseuchung sich durch die ganze Kolonne hindurchschieppt. Dazu ist es wichtig, daß man einen solchen Unfall sofort aufdecken kann, und das zu ermöglichen, ist Aufgabe der Erfindung, die dadurch gelöst ist, daß die Dialysatoren zu Gruppen zusammengefaßt, innerhalb der Gruppen hintereinandergeschaltet sind und gruppenweise in vertikaier Ebene an je einem Gestell gehaltert sind und daß die äußeren zwischen dem Außenrohr und dem Dialysemembranschlauch gelegenen Kammern in den Dialysierflüssigkeitsumiauf geschalte» sind und daß mindestens von dem. bezogen auf den Dialysierflüssigkeitsumlauf, stromabwärts in einer Gruppe geschalteten Dialysator das Außenrohr durchsichtig ist.

Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, daß eine Bakterienverseuchung in der Dialysierflüssigkeit ίο visueil kenntlich ist, beispielsweise durch eine Trübung oder durch eine Färbung. Eine solche Farbänderung oder Trübung kann nach der Erfindung durch das durchsichtige Außenrohr beobachtet werden. Ist das geschehen, dann können die Folgen eines solchen Unfalles minimal gehalten werden, indem man die betreffende Dialysatorengruppe aus der Kolonne herausnimmt, kurzschließt oder durch eine andere Gruppe ersetzt, ehe die durch den Unfall verseuchten Teile der Dialysierflüssigkeit in die nächste Gruppe geströmt sind beziehungsweise sich die Verseuchung bis in die nächsten Gruppen ausbreiten konnte.

Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar in Verbindung mit Verfahren zur Aufbereitung von Bakterien. Viren und deren Abbauprodukte sowie therapeutische Wirkstoffe enthaltenden Flüssigkeiten tierischen und pflanzlichen Ursprungs, zum Beispiel Tierblut, Tierleber- oder -milzsuspension zur intravenösen Applikation. Diese Aufbereitung, bei der die Bakterien, Viren und ihre Abbauprodukte ausgesondert werden müssen, erfolgt zweckmäßig durch Dialyse. Dabei gehi man vorzugsweise so vor, daß man zunächst mit einer maximalen Durchlaßgröße für Molekulargewichte im Bereich von Ö000 gegen steriles pyrogenfreies Wasser, Alkohol oder Wasser-Alkohol-Gemisch od. dgl. für menschliche intravenöse Applikation geeignete Dialysierflüssigkeit dialysiert und dann das Dialysat einem Pyrogentest unterwirft. Ist dieser Pyrogentest negativ, dann ist das Aufbereitungsverfahren beendet, ist es positiv, dann wird es wiederholt mit einer kleineren Durchlaßgröße. Die so gewonnenen intravenös apphzierbaren Flüssigkeiten haben unter anderem anregende, zum Beispiel atmungsanregende, therapeutische Wirkung. Die Dialysatoren nach der Erfindung gestatten es, diese Aufbereitung großtechnisch und wirtschaftlich durchzuführen.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 im Querschnitt einen Dialysator für eine Dialysierkoionne nach der Erfindung im Schnitt,

F i g. 2 die Stützelemente aus F i g. I perspektivisch,

F i g. 3 eine Gruppe von Dialysatoren, die zu einer Laufkatzenanordnung zusammengefaßt sind, und

F i g. 4 eine Dialysierkolonne nach der Erfindung, bestehend aus mehreren hinsichtlich des Flüssigkeitsdurchlaufs hintereinander geschalteten Laufkatzenanordnungen nach F i g. 3.

Gemäß F 1 g. 1 ist mit 1 aligemein ein Dialysator bezeichnet. Mit 2 ist ein Rohr bezeichnet, mit kreisrundem Querschnitt, das an beiden Enden durch aufgesetzte Kappen 3, 4 flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist. Die beiden Kappen 3 und 4 sind lösbar. Innerhalb des Rohres 2 sind koaxial allgemein mit 5 bezeichnete Stützelemente für einen Schlauch 6 aus semipermeabler Folie bezeichnet. Die Stützelemente 5 bestehen aus zwei steifes fen Verschlußscheiben 7 und 8 an beiden Enden und koaxial zur Rohrachse 9 auf den Umfang der Verschlußscheiben verteilt angeordneten sich zwischen diesen beiden Verschlu3scheiben erstreckenden Spann-

schienen 10. Die Verschlußscheiben 7 und 8 sind über Abstützstege 11, die auf dem ganzen Umfang verteilt angeordnet sind, an dem Rohr 2 abgestützt. Der Schlauch 6 erstreckt sich vom Rand der Verschlußscheibe 7 bis zum Rand der Verschlußscheibe 8 und ist außen um die Spannschienen gelegt und stützt sich von außen auf den durch die Spanr -chienen 10 gebildeten Korb ab. Die Stützelememe dienen dabei als Spannelemente, indem sie den aufgezogenen Schlauch 6 spannen. Der Umfang des Schlauches 6 ist ebenso wie der der Stützelemente kleiner als der des Rohres 2. Auf diese Weise ist durch den Schlauch 6 und die Verschlußscheiben 7 und 8 ein zylinderförmiger innerer Raum !2 gegen einen äußeren Raum 13 flüssigkeitsdicht abgetrennt. Im folgenden wird davon ausgegangen, daß der innere Raum 12 der Dialysierraum und der äußere Raum 13 der Dialysatraum ist, wiewohl der Dialysator auch umgekehrt betrieben werden kann. In den inneren Raum 12 mündet ein Zuleitungsstutzen 14, für die zu dialysierende Flüssigkeit und von dem inneren Raum J2 gehl ein AbJeitungsstufzen 15 fur die Diaiy sier-Rückstandsflüssigkeit aus. In den äußeren Raum 13 mündet ein Zuiaufstutzcn 16 für die Dialysierfiüssigkeit .jnd von dem äußeren Raum 13 geht ein Ablaufstutzen 17 für das Dialysat aus. Bemerkenswert ist, daß die Stutzen 14 und 15 an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, so daß die zu dialysierende Flüssigkeit den Raum 12 in Längsrichtung durchströmen muß. Entsprechendes gilt für die Anordnung der Stutzen 16 und 17, so daß auch die Duiiysierflüssigkeit den Raum 13 in 3c Längsrichtung durchströmen muß. Gemäß den eingezeichneten Pfeilen wird der Dialysator im Gegenstrom durchströmt, das heißt, die Dialysierfiüssigkeit strömt ixvogen auf F i g. 1 von rechts nach links und die zu dialysierende Flüssigkeit von links nach rechts.

Der Schlauch 6 ist auswechselbar eingespannt, die Mittel dazu, um ihn an den Enden von den Verschiußscheiben zu lösen, sind im einzelnen nicht dargestellt. Zu diesem Zweck sind die Abstützstege 11 von den Verschlußscheiben lösbar und die Kappen 3 und 4 von dem Rohr 2 abnehmbar.

Der Dialysator 1 ist in der Praxis sehr langgestreckt, und zwar mehrere Meter lang, und hat einen Durchmesser von einigen Dezimetern. Die Stützmittel 5 sind durch die Stege 11 an beiden Enden und durch die WeI-Ie 20 abgestützt und im übrigen frei tragend. Um den durch die Spannschienen gebildeten Ko^rb zu versteifen, kann man in Abständen innerhalb des Schlauches Versteifungsringe 18 vorsehen, an denen sämtliche Spannschienen befestigt sind. Wie bis jetzt beschrieben, ist der Dialysalor funktionsfähig. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist innerhalb des inneren Raumes 12 koaxial zur Rohrachse 9 eine Schnecke 10 angeordnet, die, wie besonders gut aus F i g. 2 ersichtlich, mit einem Gang im wesentlichen den ganzen Querschnitt des inneren Raumes Ί2 ausfüllt. Diese Schnecke 19 ist auf eine Welle 20 gesteckt, die in Stopfbuchsen 21, 22, 23, 24 drehbar gelagert ist und deren eines Ende aus der Verschlußkappe 3 herausgeführt ist und mittels eines Elektromotors 21 antreibbar ist, und zwar in einem solchen Drehsinn, daß der durch die Schnecke 19 hervorgerufene Fördereffekt in Richtung der Durchströmung des inneren Raumes 12, also in der Zeichnung von links nach rechts, wirkt. Die Schnecke 19 kann so als Fördermittel für die den inneren Raum durchströmende zu dialysierende Flüssigkeit dienen. Läßt man die Schnekke 19 stillstehen, dann wirkt die Schnecke 19 als Schikane für die /m dialysierende Flüssigkeit und bringt diese intensiv in Kontakt mit dem Schlauch 6. Wenn es sich bei der zu dialysierenden Flüssigkeit um eine leichtflüssige Lösung handelt, dann läßt man in der Regel die Schnecke 19 stillstehen. Handelt es sich dagegen um eine schwerflüssige Suspension oder um eine Suspension mit Teilchen, die sich leicht absetzen können, dann empfiehlt es sich, den Durchfluß dieser Suspension durch Antrieb der Schnecke zu unterstützen. Schließlich ist es auch möglich, eine besonders intensive Schikanewirkung mit der Schnecke 19 zu erzielen, indem man die Schnecke gegen die Durchströmrichtung der zu dialysierenden Flüssigkeit fördernd antreibt.

Mit 25 ist eine abziehbare Kupplung der Welle 20 bezeichnet, die dazu dient, den Zusammen- und Auseinanderbau der Anordnung zu erleichtern. In axialer Verlängerung der Stützen 16 und 17 sind auf der jeweils gegenüberliegenden Seite Montagestutzen 26, 27 außen am Rohr befestigt.

F i g. 3 zeigt 5 Dialysatoren nach F i g. 1, die mit 60 bis 64 bezeichnet sind und zu einer Gruppe zusammengefaßt sind. Zu dialysierendes Tierblut wird über eine Umwälzpumpe an der Leitung 68 in den Dialysierraum 69 des Dialysators 60 eingeführt und gelangt von da über eine Verbindungsleitung 70 zu dem Dialysierraum 72 des Dialysators 61 und so fort nacheinander durch die Dialysierräume der übrigen Dialysatoren schließlich zur Ableitung 74. Dialysierfiüssigkeit — bei der im Beispiel von sterilem Wasser-Alkohol-Gemisch ausgegangen wird — gelangt über eine Pumpe, und die Zuleitung 77 ar, den Dialysatraum des Dialysators 64 und durchströmt von da die Dialysaträume der übrigen Dialysatoren in der Reihenfolge 64, 63, 62, 61, 60, also im Gegenstrom zu der zu dialysierenden Flüssigkeit, und fließt an der Leitung 68 ab.

Eine Dialysierkolonne nach der Erfindung besteht aus mehreren solchen Dialysatorengruppen, die so hinsichtlich des Flüssigkeitsdurchlaufs hintereinander geschaltet sind, daß die zu diaiysierende Flüssigkeit im Gegenstrom zur Dialyseflüssigkeit alle Dialysatoren hintereinander durchströmt.

Um eine solche Dialysierkolonne platzsparend in einem Werkraum 71 unterzubringen, und zwar so, daß die einzelnen Gruppen der Beobachtung zugänglich sind, sind die Dialysierbehälter einer jeden Gruppe mit horizontaler Rohrachse übereinander an einer gemeinsamen Laufkatze 90 angeordnet, die in einer doppelten Schienenführung 91 hin- und hergeschoben werden kann. Zur Befestigung dienen Rohrklammerbügel 93,94 einerseits sowie die den Stutzen 16 und 17 und den Montagestutzen 26, 27 aus F i g. 1 entsprechenden Stutzen andererseits, die paarweise miteinander verbunden sind. Die Laufkatzen einer Dialysierkolonne sind an einer gemeinsamen Schienenführung 91 gemäß F i g. 4 eingehängt. Man kann dann diese Schienenführung 91 so dicht mit Laufkatzen belegen, daß diese nur dicht zusammengeschoben einen einzigen für die Bedienung hinreichenden Zwischenraum 92 freigeben. In der in F i g. 4 dargestellten Anordnung sind die Laufkatzen 90 und 95 mit ihren Dialysebehältern zugänglich. Muß man andere Dialysebehälter zugänglich machen, so verschiebt man einige Laufkatzen entsprechend, bis der Zwischenraum 92 sich so verschoben hat, daß die betreffenden Behälter zu wenig sind. Für eine solche Gruppe benötigt man insgesamt vier Zu- und Ableitungen entsprechend den Leitungen 68, 77, 74 und 80 aus F i g. 3. Für diese Leitungen sieht man dann flexible Schläuche vor, die die Verschieblichkeit der einzelnen

Laufkatzen, soweit erforderlich, auch während des Betriebes gestatten. Die einzelnen Gruppen sind vorzugsweise hinsichtlich des Flüssigkeitsdurchlaufes hintereinander geschaltet, man kann sie aber auch zu mehreren parallel schalten.

Die semipermeablen Schläuche, die dem Schlauch 6 aus F i g. 1 entsprechen, haben eine maximale Durchlaßgröße für Molekulargewichte im Bereich von 8000. Auf aiese Weise gewinnt man aus Kalbsblut, das als zu dialysierende Flüssigkeit eingeführt wird, ein intravenös applizierbares atmungsaktives Präparat.

Die Dialysierbehälter müssen von Zeit zu Zeit gereingt werden, und es müssen auch die semipermeablen Schläuche ausgetauscht werden. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, immer eine ganze Dialysierbehältergruppe auszuwechseln. Dies kann geschehen, während der Dialysebetrieb weiterläuft, indem man die Zu- um Ableitungen der betreffenden Gruppe absperrt um diese Gruppe kurzschließt oder durch eine neue er setzt.

Damit man auf Betriebsstörungen hindeutende Far bungen oder Trübungen in der Dialysierflüssigkeit be ziehungsweise dem Dialysat von außen sofort erkenner kann, ist das äußere Rohr des Dialysators einer jeden Gruppe, das von der Dialysierflüssigkeit zuletzt durchströmt wird, also bei der Gruppe aus F i g. 3 das des Dialysators 60, durchsichtig, beispielsweise aus Glas oder Plexiglas, ausgebildet Zeigen sich dort Trübungen oder Verfärbungen, dann deutet das auf eine Fehlfunktion in dieser Dialysatorengruppe, die dann ausgewechselt wird. Man kann natürlich auch alle äußeren Rohre durchsichtig ausbilden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dialysierkolonne, insbesondere zur Extraktion einer Wirkstofflösung, die frei ist von Bakterien u. dgl. aus bakterienverseuchten Flüssigkeiten tieri sehen Ursprungs, bestehend aus mehreren mit ihren Dialysierräumen einerseits und ihren Dialysaträumen andererseits in Reihe hintereinander geschalteten Dialysatoren, die jeweils aus einem äußeren Rohr bestehen, in welchem koaxial eine schlauchförmige Dialysemembran gespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dialysatoren (60 bis 64) zu Gruppen zusammengefaßt, innerhalb der Gruppen hintereinandergeschaltet sind und gruppenweise in vertikaler Ebene an je einem Gestell (90) gehaltert sind und daß die äußeren zwischen dem Außenrohr (2) und dem Dialysemembranschlauch (6) gelegenen Kammern in den Dialysierflüssigkeitsumlauf geschaltet sind und daß mindestens von dem, bezogen au/ den D'ialysierflüssigkeitsumlauf, stromabwärts in einer Gruppe geschalteten Dialysator das Außenrohr durchsichtig ist.

2. Dialysierkolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestelle (90) als Laufkatzen ausgebildet sind, die zu mehreren an einer gemeinsamen Schienenführung (91) aufgehängt sind.

3. Dialysierkolonne nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines intravenös appüzierbaren atmungsaktiven Präparates durch Dialyse aus Blut, vorzugsweise Kalbsblut, die von dem Dialysemembranschlauch (6) unmittelbar umgebenen Zentralräume (12) als Dialysierräume betrieben werden und die zwischen Dialysemembranschlauch (6) und dem Außenrohr (2) gelegenen Ringräume (13) als Dialysaträume mit sterilem pyrogenfreiem Wasser od. dgl. für menschliche intravenöse Applikation geeignete Dialysierflüssigkeit beschickt werden und daß dit Dialyseschläut c (6) eine maximale Durchlaßgröße von Molekulargewichte im Bereich von 8000 haben.