DE2436281A1

DE2436281A1 - Sorptionsmaterial und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2436281A1
Application number: DE2436281A
Authority: DE
Inventors: Didya Danny Levy; Samuel Hanan Ronel
Original assignee: National Patent Development Corp
Current assignee: National Patent Development Corp
Priority date: 1973-07-31
Filing date: 1974-07-27
Publication date: 1975-02-20
Also published as: JPS5076219A; CA1035278A; FR2239282A1; AU7122174A; US4081402A; FR2239282B1; GB1465519A

Description

PA' ENTANWÄLTE 2 H 3 O 4 W,

DipL-lng. P. WlRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK D!pl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEIMHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 β FHANKFURTAM MAIN

TELEFON (Οβίυ

287014 . GB. ESCHENHEIMER STRASSE 39

NPD-1194-WG
Wd/eh

NATIONAL PATENT DEVELOPMENT

COP^DORATION
375 Park Avenue
New York, New York 10022 U.S.A.

Sorptivinsmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung

Me vorliegende Erfindung bezieht sieb auf Sorptionsmittel, die mit einem ultra-dünnen, synthetischen, festen, wasserunlöslichen hydrophilen Polymerisat überzogen sind. Swlche überzogenen Sorptionsmittel eignen sich zur Entgiftung von Strömen, die toxische Materialien enthalten.

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Der Bedarf an wirksameren und sichereren Verfahren zur Behandlung · von akuten Vergiftungen und Nierenversagen führte zur Entwicklung direkter. Blut-Perfusionsr^rfahren, durch die coxische Stoffwechsel pi-odukte und unerwünschte chemische Stoffe aus dem Blut entfernt v/erden können. Oberflächenaktive Adsorbention, wie aktivierte Holzkohle, oder chemisch wirksame Materialien, wie Ionenaustauscherharze _: wurden bisher bei Tieren und Men.^jhen erfolgreich angewendet.

Obgleich-diese Beharr.lungsverfa^ren viele Vorteile aufweisen, z.B. rasche Entgiftung, einfache und billige Vorrichtungen und eine hohe Selektivität, wurde ihre Anwendung durch wesentliche Nachteile beschränkt:

(a) Das Adsorbens wurde von Blut-Lipoiden überzogen, und se^ne Adsorptionsfähigkeit liese dadurch rasen nach;

(b) die feinzerteil.-.;en Substrate neigen zur Klunpen-, CchJamm- und Kanal-Bildung;

(c) das Blut wurde übermässig geschädigt, was an einem starken Absinken dec Biutpläutohen-Gehaltes und an einer Zerstörung der wcissen und roten Blutkörperchen erkennbar wurde;

(d) · kleine Teilchen wurden freigesetzt, di3 vom Blut mitg*führt

■und in Lungen,Mi?¹*· und Nieren abgesetzt wurden und dort Gerinnsel bildeten; und

(e) es wurden grosoe Mengen an gerinnungshemmenden Mitteln, wie z.B. Heparin, benötigt, um die Bildung massiger Gerinnsel zu verhindern.

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Es wurde "bereits vorgeschlagen, die Aktivkohle-Teilchen in ein hydrophiles Polymerisat, insbesondere Hydroxyäthylmethacrylat-Poihymerioute, einzubetten, indem man zuerst eine Lösung von Monomer und Initiator adsorbierte und die adsorbiert⁰ Schicht dann durch W'Jrme -nolymerifiierte. Dieses Verfahren liefert jedoch relativ dicke Überzüge. Die Gewichtszunahme des Suu^trates n&.oh Beendigung des "u b er augs verfahr ens betrug, 10 $ bis 50 ft, Es kennte keine Änderung der Teilchen-Morphologie festgestellt, v/erden. Bei einem konkaven Polymerisatstück traten jedoch Makroporen auf. Die Polymerisation liess sich nur schwer regeln und hing '.veitgehend von der Art des Substrates ab.

Ziel der v'orliegendon Erfindung ist es nun, die obengenannten Nachteile auszuschalten cder wenigs+^ns stark herabzusetzen und das bei direkten Bluo-Perfusionsverfahren auftretende Blut~32rauma zu vermindern, indem man das Verfallen zur Einbe+tung der Entgiftungsmittel und auch das so erhaltene eingebettete Produkt wesentlich verbessert. Zu diesem Zweck wird dat; Entgxftungsmittel mit einer ultra-dünnen Schiclit aus einem synthetischen, festen, wasserunlöslichen, hydrophilen Polymerisac überzogen.

Die erfindungsgemäss geeigneten synthetischen, festen, wasserunlöslichen, hydrophilen Polymerisate sind m Wasser quellbar. Besonders geeignet sind Polymerisate, die — gemessen in normaler, bis zu einem pH-Wert von 7 bis 7,4 gepufferter Kochsalzlösung bei 37 im Gleichgewicht — eine Wasseraufnahmekapazität von

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15 Gew.-$ bit 75 Gew.-^, bezogen auf die gesamte Wasseraufnähme und Polymerisat,zeigen.

Beispiele für Unterklassen derartige?: wasserunlöslicher, hydrophiler Polymerisate sind die Polymerisate von Hydroxyalkyl-2-alkenoaten und von Fieder-alkoTy-nieder-alkyl-2-alkenoaten; die teilweise hydrolysierten Polymerisate eines Yinylesters einer
Carbonsäure, wie z.B. teilweise hydrolysierte Yrnjlacetat-xiomopolymerisate und -Mischpolymerisate; die Polymerisate von VinyT-alkyläther, wie z.B. die Homopolymerisate und Mischpolymerisate von Vinylmethylät/iar und von Vinyläthyläther; die Polymerisate von heterocyclischen Vinylverbindungen, einschliesslich der "Geilweise vernetzten, wie z.B. die Homopolymerisate and Mischpolymerisate von Vinylpyridin, N-Vin^!pyrrolidon und N-Vinyl-4-methyl-2-oxazolidinon; die teilweise vernetzten Polymerisate
von Alhylenoxyden, wie α,.Β. Polyäthylenoxyd und Polyoxyäthylenoxypropylen; die Polymerisate von Alkenamiden, wie z.B. die teilweise vernetzten Homcjjolymerisate und" Mischpolymerisate von
Acrylamid und Methacrylamid; und dgl.

Die hydrophilen Polymerisate, insbesondere die sehr erwünschten 2-Hydroxyäthylmethacrylat-Polymerisate, besitzen ein durchschnittliches Molekulargewicht (beim Auftragen in Lösung und vor der
Aushärtung für die2-Hydroxyalkyl-2-alkenoat~Polymerisate ) τοη ; mehr als etwa 40 000, vorzugsweise zwischen etwa 50 000 und
500 000 und insbesondere zwischen etwa 50 000 und 250 000;

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Erfindungsgemäss besonders bevorzugt werden die Polymerisate von Hydroxyalkylacrylat und Hydroxyalkylmethaci./lat, wie z.B. ein 2-Hydrcxyäthylacrylat" oder 2-Hydroxyäth.ylmethacrylat-Polymerisat. Wie bereits erwähnt, können auch andere hydrophile Polymerisatverwendet werden, z.B. Polymerisate von Hydroxyalkylacrylaten,

! HyäxOxyalkylmethacrylaten, Hydroxy-nieder-alkrxy-nieder-alkyl- I

i acrylaten ^nd Hydroxy-niedcr-alku-ry-nieder-alkylmethacrylater», j wie Hydx-oxypropylacrylat, Hydroxyäthylacrj ι at, Hydroxypropylmethaurylat, H^droxyäthoxyäthylacrylat, Hydroxyäthoxyäthylmethpcrylat, Hydroxyprcpoxypropylacrylat, Hydroxypropoxypropylmethacrylat, Triäthylenglykolmonoacrylat, Triät^'-ylengly^olmonocieth-"•crylat.

Die bevorzugten Monomere zur Herstellung der Grundmassen sind Hydroxyalkylacrylat e und Hydr oxy alky !methacrylate ¹T-It 2 bis 3 Kohlenstoffatomen in der Hydroxyalhylgruppe, insbesondere 2-Hydroxyathyimetiiacrylat. Die zum Einbetten der Sorptionsmittel aus z.B. aktiviertem Kohlenstoff oder anderen Körnern verwendeten Polymerisate sind in organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Alkohol, löslich, im allgemeinen jedoch wasserunlöslich. Sie können ^ den Verfahren der udA-Patentüchrifv 3 618 213, z.B. Beispiele 36(a), (b) und (c), oder der USA-Patentschrift 3 575 946 hergestellt werden, auf deren Offenbarung hier ausdrücklich hingewiesen wird.

Das Hydroxyalkylacrylat oder Hydroxyalkylmethacrylat kann ganz oder teilweise durch Vinylpyrrolidon, Acrylamid, Methacrylamid,

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N-Propylacrylamid, N-Isopropylmethacrylamid, N-Methylacrylamid, N-Methy!methacrylamid, N-Methylolaci^lamid, N-Methyiolmethaerylamid, N-(2-Hydroxyäthyl)-acrylamid oder IT-(2-Hydroxyäthyl)-methacrylamid ersetzt werden. Oa diese Jiionomeren im allgemeinen

wasserlösliche Homopolymerisate bilden, sollte eine ausreichende Menge an Vernetzungsmittel &rv\?semd sein, o-^ar sio sollten mit einer ausreichenden Menge an Hydroiiyaikylacrylaten oder Hydroxyalkylmethacrylat/^n mischpolymerieiert werden, äsmit wcsserunlösliche Mischpolymerisate erhalten werden. Die genannton Monomelen werden meist in einer Menge von 1 G-ew.-°fo ^i^ 60 Gew.-^, vorzugsweise 1 Gew.-°/o bi¹ 25 Ger.-$, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, eingesetzt.

Zusammen mit den obengenannten Monomeren können auch andere äthylenisch ungesättigte Monomere zur Herstellung des hydrophilen, polymeren Sinbettungsmaterials verwendet werden, wie z.B. neutrale Monomere, wie Acr;ylnitriL,Methacrylnitril,Yinylacetic, Alkylacrylat, Alkylmu bhacrylat, Alko^cyalkylacrylat. und Alkoxyalkylmethacrylat.

Beispiele für Alkylacrylat und Alky!methacrylate sind: Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, 2-Äthylh^xylacrylat, Methylmethacrylat und Buty!methacrylate. Beispiele für geeignete Alkoxyalkylacrylate und Alkoxyalkylmethacry2ste sind: Methoxyäthyiacrylat, Methoxyäthylmethacrylat, Äthoxyäthylacrylat, Äthoxyäthylmethacrylat, Propoxyäth-1-acrylat, Butoxyäthylmethacrylat, Methoxypropylacrylat und Äthoxypropylmethacrylat. Wer-

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den diese Comonomeren in einer Menge von vorzugsweise höchstens 50 % (im allgemeinen zwischen 0,5 1» und 20 %) in der Monomermisehung verwendet, so verbessern sie die mechanischen Eigenschaften des fertigen Gels. Ihre Konzentration darf jedoch nicht so gross sein, dass sie die hydrophile Uatur des Polymerisates beeinträchtigt. And?re Vinylmononiere mit ionisierbaren funktio-nelle^Gruppen können mit den Hydroxyalkylacrylatcn oder -methacrylate·" mischpolymerisiert v:erden und liefern ionogene Einbettungsmittel, die geeignet sind, wenn für die Stabilität oder die optimale Wirksamkeit der Enzyme eine basische oder saure Umgebung erwünscht ist. Zu derartigen Monomeren zählen saure Monomere,wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Pumarsp^.re, Itaconsäure Akonits'äure, Zimtsäure, Crotonsäure, Carbonsäure,Propiolsäure, Citraconsäure, Vinylsul.jTonsäure, p-Vinylbenzolsulfonsäure; Teilester, ' wie Mono-2-hydroxyäthylitaconat, Ιαοηο-2-hydroxypropylcitraconat, Mono-2-hydroxyäthylmaleat, Monoäthylitaconat, Monomethylcellosoiveitaconat (Methylcellosclve ist der Monoäthyläther von Diäthylenglykol), Monomethylcellosolvemaleat, Mono-2-hydroxyäthylakonitat % Mono-2-hydroxypropylfuffiarat und Monomethylitaconat.

Beispiele für basische Monomere sind: Aminoäthylmethacrylat, Dimethylaminoäthylmethacrylat, Monomethylauiinoäthylmethacrylat, tert.-Butylaminoäthy'lmethacrylat, p-Aminostyrol, o-Aminostyrol, 2-Amino-4-vinyltolu/:l, Diäthylaminoäthylacrylat, Dimethylaminoäthylacrylat, tert.-Butyiaminoäthylacrylat, Piperidinoäthylacrylat, Piper id ir_oäthy lme thacry lat, Morpholinoäthylacrylat,

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Morpholinoäiliylmethacrylat, 2-Vinylpyridin, 3-Vinylpyridin, 4-, Vinylpyridin, 2--^A'thyl-5-vinylpyridin, Dimethylaminopropylacrylat, Dimethylaminopropylmethacrylat, Dipropylaminoäthylacrylat, Dimethylaminoäthylvinyläther, Dimethyl?.minoäthylvinylsulf id, DiäthylaminoäthyIvinyläther, Aminoäthylvinylather, 2-Pyrrolidinoäthylmethacrylat, 3~(frimethylawinoäthyl)-hydroxypropylacrylat, ^-(Dir.?thylaminoäthyl)-2-hydroxypropylmethacrylat, 2-Aminoätiiylaorylat, 2-Aminoäthylmethacrylat. Bevorzugt werden in diener Gruppe die Alkylaminoäthylacrylate und -methacrylate. In bestimmten Fällen bestehen die geeignetsten Einbettungsmaterialien aus Multi-Polymerisaten, die aus einer Mischung von 3, 4 oder mehr der genannten Monomeren hergestellt werden. Im allgemeinen v/erden diese Monomeren in einer Menge von 0,1 fo bia 20 $, vorzugsweise 1 io bis 15 ^, bezogen auf die gtjamten Monomeren, verwendet.

Um das Endprodukt in Wasser· oder organischen Lösungsmitteln unlöslich zu machen,'^ann es gegebenenfalls vernetzt werden. Zu diesem Zwecke wird das Einbettungs-Polynerifat leicht vernetzt. Vorzugsweise wird das Vernetzungsmittel in einer Menge von 1 io bis 10 $,vorzugsweise nicht über 2,Q% und insbesondere zwischen 0,1.io und 1 io, angewendet; es kann jedooh auch mit 0,05 io bis 15 i" oder sogar mit 20 $ Vernetzungsmittel gearbeitet werden. Durch die Vernetzung werden die sonst in ox^anischen Lösungsmitteln oder Wasser löslichen Polymerisate unlöslich gemacht, ohne dass ihre hydrophilen Eigenschaften beeinträchtigt werden.

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Typische Vernetzungsmittel sind z.B. Äthylenglykoldiacrylat, Athylenglykoldimethacrylat, 1,4-Butylendimethacrylat, Diäthylenglykoldimethacrylat, Propylenglykoldime"L±:acrylat, Diäthylenglykoldimethacrylat, Diprrpylenglykoldimethacrylat, Diäthylenglykoldiacrylat, Dipropylenglykoldiacrylat, Divinylbenzo.1, Divinyltoluol, Dicll^tartrat, AÜylpyruvat, Ally]ma,leat, Divinyloartrat, Triallylmelamin, N,Sr'-MetIiylen-bis-acrylamid, Dir.llylmaleat, Divinylü oher, Diallylmoncathylenglylcol^itrat, 'Äthylenglykolvinylallylzitrat, Allylvinylmaleat, Diallylitaconat, Äthylenglykoldiester von Itaconsäuro, Divinylsu"¹ i?on, Hexaliydro-1,5,5-triacryltri.:zin, !,.iallylphosphit, Diallyläther von Benzolphosphonsäure, Polyester von Maleinsäureanh^^.rid ruit TrI-äthylenglykol, Diallylaconitrat. Divinvlzitraconat und Lxallylfumarat. Für therapeutische Zwecke sollten selbstverständlich keine toxischen Yemetzimgsmittel eingesetzt werden.

Di"e Aushärtung des in Lösungsmitteln löslichen hydrophilen Polymerisates nach dem Aufbringen auf das Sorptionsmittel kann in jeier beliebigen Weise erfolgen, z.B. durch Anwendung von· Dichromaten, wie ummoniumdichromat, Uatriumdichromat oder Kaliumdichroma'o in einer Menge von 0,05 °/° bis 2 °/>_t bezogen auf das Polymerisat; im allgemeinen werden 0,1 ^ύβ> bis ι ^ü/o, vorzugsweise 0,2 ^a/o bis 0,5 % verwendet.

Es l-önnen auch Freie-Radikal-Katalysatoren, wie z.B. tert.-Butylperocetoat, Isopropylpercarbonat, Benzoyl^eroxyd, Mefchyläthylketonperoxyd, Cumolhydroperoxyd, Dicumylperoxyd und 1,3-Bis-

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(tert.-butylperoxyisopropyl)-benzol, zur Beschleunigung der Aus-r härtung eingesetzt werden. Diese Katalysatoren werden im allgemeinen in einer Menge von 0,05 g bis 1,0 g, vorzugsweise 0,1 g bis 0,2 g , pro 100 g de^ härtbaren Polymerisates "Jigewende-i;. Ausserdem kann die Reaktion durch ultraviolettes Licht, Gammafaurahlen oder andere Strahlen, wie energiereiche Strahlen, z.B. bis zu 2 Megarad, katalysiert warden. Typische Bestrahlungbquellen bind der USA-Patentschrift 3 022 543, Spalte 5, -Zeilen 41 56, zu entnehmen.

Lösliche Polymerisate, die zur Herstellung der ei ^'indungsgemässen ulvra-aünnen Überzüge auf Sorptionsmitteln, wie Aktivkohle oder ähnlichen Substraten, geeignet sind, können mittels verschiedener Polymerisationsverfahren, z.B. Lösungs- oder Suspen-, sionspolymerisation, hergestellt werden; werden axe Polymerisate durch Lösungspolymerisation hergestellt, so werden nur Monomere und Katalysacor in dem geeigneten Lösungsmittel gelost und polymerisiert. Das so erhaltene Polymerisat kann dann gegebenen-falls durch mehrfaches Ausfällen oder Waschen in einem Nicht-Lösungsmittel gereinigt werden« Geeignete Lösungsmittel"sind Isopropylalkohol, Äthylenglykol, Propylenglykol, Diäfchylenglykol, Dipropyleriglykol, Monomethyläther von Ätliylenglykol, Dimethylformamid, Dime chylsu3-foxyd und Tetrahydrofuran. Die Polymerisation zu in Lösungsmitteln unlöslichen Polymerisaten kann dann z.B. gemäss den Verfahren der "JSA-Patentshhriften 3 61-8 213 oder 3 575 946 erfolgen. .. - ■ , _}

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Die Suspensionspolymerisation wird in einem nicht-polaren Με dium, wie Sij.iconöl, Mineralöl, Paraffinöl, Xylol, Benzol oder Toluol, 25'.B. gemäss den Beispielen 36a, 36b ^der 36c der USA-latent schrift 3 618 213 durchgeführt.

Die durcn Lösungs- oder Suspensionspolymerisation erhaltenen löslichen Polymerisate werden dann in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst und können nun auf das Substrat aufgebracht v/erden. Das Lösungsmittel wird entfernt und die Vernetzung bei einer geeigneten Temperatur, z.B. zwischen 0 und 150 , durchgeführt. Zimmertemperatur, d.h. 20°, ist gut geeignet.

Typische organische Löoangsmitte] zum Aufbringen der lösungsmittel-löslicltan, härtbaren Polymerioate sind Alkohole, wi^ Methylalkohol, Äthylalkohol, Propylalkohol, Isopropylalkohol, Monomethylather von Diäthylenglykol, Monoäthyläther vor¹ Di-äthylenglykol, Monomethylather von Äthylenglykol, Monoäthylätner von Äthylenglykol, Dioxan, Dioxan-Wasuer-Mischung, Alkohol-Wasser-Mischung (z.H. 95 io Alkohol), Pyridin, DirnetnyIformamid, Dimethyls"lfoxyd, Tetrahydrofurfury!alkohol, Äthylenglykol, Propylenglykol, Formamid, Cyclohexanol, Glycerin, Toluol, Xylol, Benzol, Tr,iäthylenglykol oder tert.-Butanol.

Als Sorptionsmittel, die'in das synthetische, fester, wasserunlösliche hydrophile Polymerisat eingebettet oder mi L diesem überzogen werden können, eignen sich verschiedene anorganische oder organische Substrate, die folgende Eigenschaften besitzen:

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(a) ein Porenvoliunen von 0,5 bis 1,5 ccm/g, vorzugsweise 0,6 bis 1,2 ccm/g; (d) - eine Porengrb'sse, wobei wenigstens 50 $> der Poren und vorzugsweise wenigstens 80 fo der Poren einen Durchmesser von 10 S bis 100 Jl besitzen; und (c) eine Oberfläche von 50 m /g Lis 25oO m /g, zweckmässigeiweise von 500 bis 1500 m^/g, vorzugsweise SK'O bis 1300 m /g urd insbesonüsre von 950 bis 1150 m²/g.

Beispiele für erixndungsgemäss geeignete Sorptionsmittel sind Aktivkohlen aus verschiedenen Rohmaterialieix, wie z*B. Lignit, Holzkohle, Torf, Petrole^Ti, Kokosnuss-Schalen, Litumcnkohle etc. In der nachstehenden Tabelle I sind typische,, handelsübliche; Aktivkohlen zusammengefasst. Die mesh-Grö'ssen d^r Tabelle I beziehen sich auf Tyler-Siebe.

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Tabelle I - Aktivkohlen

cc
cc
ο

Handelsbeseicnrmng
Darco

Norit-Granulat

Norit, stranggf
presst

Pittsbuiξ

Columbia

Witco

Pisher

OAL

SGL
CPG

LCE ■

JXC

3LXC

SXWC

NXC

ACC

KBV

517
256

Tyler, mesh

4/12 12/20

4/14 L/20

4/6 6/8 8/12 16/20

10/40

8/30

H/40

12/28 4/10 4/10 4/10 4/6 6/14 4/6-6/8

12/30

¹T/ i 0

Rohmaxerial

Lignit

Holzkohle, Torf, etc.

Asche Cberfläch«;, Porenvoi., Dichte Poren-Anteil max. m^/g ccm/g etwa g/ccm über 15

Bixumenkoa]e

Il Il It Il

Petroleum Petroleum

700

665

SOO-1000

1000-1100 950-1050

1000-1100

1200

1 ,00	0,39	"Mittlerer Radius 29 X	55
0,9-1,10	0,26-0,30	°»	-
	0,^2-0,45	—	93 86 95
0.Q4 C₅ 35 0,90	0,44 0,48 0,48	0, 0, 0,	80 80
I I I I I I I I I I 1 I I I	0,46 0,45 0,50 0,45 0,50 0,51 0,43	0, 0,	0,5
0,60	0,48	über

6/14 Kokosnuss

Die Oberfläche der Aktivkohle kann zwischen etwa 500 m /g bit, fast 1500 wf'/g betragen, liegt jedoch vorzugsweise zwischen etwa.

ρ ρ

900 bis 1200 m /<? und insbesondere bei etwa ^pO bis 1150 m /g. Porenvolumen beträgt vorzugsweise etwa 0,6 bis 1,2 ccm/g.

Für BHut-Perfusionsverfc.hren beträgt die Teilchengrösse der Aktivkohle zweckmässigerweise wenigstens etv.'p 0,5 mm, ζ Β. 0,41 mm (35 mesh) oder mehr,z.B.O₅41 nuü bis 4,7 mm (4 bis 35 mesh), vorzugsweise 0,54 mm bis 1,4 mm (12 Ins 30 mesh). Weitere geeignete Sorptionsmifctel sind die Ionen-Austauscherharze.

Von den Anionen-Austauscherharzen ^ngnen sich-vernetzte StyroJ.-harze mit quatornären Aiiimoniumgruppen-, z.B. uua^ernisierte, chlorine'uiiyliur Ui Styrol-Divinylbünzol-ilarze, Wu z.B. die quafcer- _visierende Gruppe = -N(CH^)₃ ⁺^wie bei Amberlite IRA 400 und De-Acidite FF sowie Amberlite CG 400 (ein quaterniciertes St^rol-Divinylbenzol-Mischpolymerisa+, bei dem in der basischen Form die Gruppe -CEUN(CH-^)OH an den aromatischen Kern gebunden ist).

Schwache basische Anionen-Austauscherharze können ebenfalls verwendet werden, z.U. T^lo~Aoidite H, wie vernetzte amini er te, chi ormethylierte Styrolharze, wie Trimethylaminomeuiiylstyrol-Divinylbenzol-Mischpolymer i jäte. Ebenfalls geeignet sind Phenol-Fox'in-· aldehyd-Pülyalkylenpolyaminharze, bei denen z.B. das lolyäthylen- - polyamin Triäthyleritetramin, Tetraäthylenpentamin oder Diäthy-

lentriamin ist.

©AD

R 0 9 8 0 8 / 0 9 9 9

Schwach saure Ionen-Austauscherharze sind ebenfalls geeignet, wie z.B, Amberlite IRC-50, eine vern^zte Polymethacrylsäure, und vernetzte Polyacrylsäure.

Auch stark saun; Kationen-Austauscherharze können verwendet werden, z.B. vernetzte sulfonierte Ptyrolharze, wie sulfonierte btyrol-Divinylbenzo!-Harze, ζ.!>. Dov/ex 50, Amberlite IR-120, AmterIxte CG-120-Ar und Zee Garb 225. Weiterhin geeignet ^ind sulfonierte Phenol-Formaldehyd-Harze.

Schliesslich können auch amphotere und gemischte Kationen- und Anionen-Austauscnei'harze .verwendet werden.

Typische Ionen-Austauscherharze werden Λη der "Encyclopedia οι Polymer Science and Technology", Band 7, Seiten 692-742 (1967), beschrieben. Alle auf den Seiten 696-698 gernnnten handelsüblichen lonen-Austauscherharze sind geeignet. Ausserdem können die Anionen- und Kationen-Austauscherharze der folgenden Patentschriften verwendet werden:

USA-Patentsehrif L 2 340 11i, z.B. Acrylsäure-Äthylendimethacrylat-Misehnolymerisat;

USA-Patentschrift 2 341 907, z.B. Diphenyloldimethylmefhan-Dimethylamin-Form&ldehyd-Harz;

USA-Patentschrift 2 366 007, z.B. sulfoniert-*3 Styrol-Divinylbenzol-Miscnpolymerisat;

USA-Patentschrift 2 469 683, z.B. Epichlor.^ydrin-Tetraäthylen- pentainin-Harz; ' ' ' ■ ■ ^: ■

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USA-Patentshhrift 2 500 149, z.B. sulfoniertes Styrol-Divinyl ■ benzol-Mischpolymerisat;

USA-Patentschrif⁴" 2 591 573, z.B. das qiiaternäre Ammoniumreaktxonsprodukt von chlormetliyliertem Styrol-Divinylbenzol-Mischpolymerisat mit Trimethylamin;

USA-Pptentschrift 2 591 574, z.B. das unlösliche, harzartige Reaktionsp^odukt aus einem chlormethylierten Styrol-Divrnylbenzol-Mischpolymerisat iuit Dimethylamin oder Tetraäthylenpentamin;

USA-Patentschrift 2 G32 001, z.B. das chlorierte Methylstyrol- :):Lvinylbenzol-Mischpolymerisat, das mit Trimethylamin quaternisiert wurde;

USA-Patentschrift 2 675 359» z.B- das unlösliche Triäthylentetramin-Äthji lacrylcit-Diviriylbenzol-Anionfcnaustauscherharz; ÜSA-Patentschrift 2 764 562, z.B. das Methylenphosphonsäure-Derivat eines Styrol-Divinylbenzol-Mischpolymerisates; US-i-Patentschrift 2 837 488, z.B. da? oC-Hydroxyphosphonsäure enthaltende Harz, das aus Methylvinylketon-Mvinylbenzol-Mischpolymerisat'.her^estellt, mit Phosphortrichlorid behandelt und dann hydrolysiert wurde; -

USA-Patentschrift 2 911 378, z.B. das Produkt,das erhalten wird, indem man -ein Styrol- lUvinylbenzol-Mischpolymerisat mit Phosphortrichlorid umsetzt, zu einem Phosphonat oxydiert und dann hydrolysiert;

USA-Patentschrift 3 122 514, z.B. das Produkt des Beispiels 1; USA-Patentschrift 3 132 112, z.B. das Polymerisat aus Ammoniak und Epichlorhydrin;

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USA-Patentschrift 3 137 659, z.B. das Anionen-Austauscherhara aus Ammoniak und Epichlorhydrin;

britische Patentschrift 726 918, z.B. das Phosphonsäure-Kationen-Ar.jtauscherharz des Beispiels 1;

"britische Pa^-C ent schrift 757 398, z.B. das KordensationsprcJuki; von Mono-(o-hydroxypnen3'^rl)-phosphat mit Formaldehyd; / britische Patentschrift 777 248, zlB. das teilweise hydrolysierte Triall.ylphosphatpolymerisat;

britische Patentschrift 778 104, z.B. das hydrolysierte .Acrylnitril-Divinylbenzol'-Methylmethacrylat-MiEohpolymerisat; h.-itische Patentschrift 781 4-00, z.B. das Acrylsäure-Bivinylbenzol-Methacrylsäure-Mischpolymeriijat, hergestellt durch Hydrolyse des Mischpolymerisates von Iviethylacrylat-D?viny!benzol und Methacrylsäure^nhydrid;

britische Patentschrift 748 238, z.B. das Prcdukt des Beispiels 3;

britische Patentschrift 829 696, z.B. das Anionen-Austauscherharz deb Beispiels 1; und
britische Patentschrift 849 122, z.B. das Kationen-Austauscher-

havs des Beispiels 3.

Auf die Offenbarung der genannten Literaturstellen soll hier ausdrücklich hingewiesen werden.

Bevorzugte^ Ionen-Austauscherharze sind die vernetzten sulfonierten Styrol- oder quaternären Ammoniumstyrol-Hp^ze.

Als Sorptionsmittel eignen sich auch Tonerde, die aktivierten

Tonerden, Natrium-luminiumoxydsilikat,aktivierte Kieselsäure bzw. Siliziumoxyd (z.B.
* bzw.Aluminiumoxyd

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Aerosil 0 und Cab-O-Sil),, Zirkonphosphat, Zirkonmagnesiumphosphat, Zirkonphosphcmolybdat, Zirkonsilikat, Zirkonvanadat, Zirkonkobaltphosphat, Zirkonmanganphosphat, Zirkonic&.lzitimphosphat, Zirkonaluminat, ^irkonox^l, Magnesiumoxyd, Dialäehydstärke, oxydierte Stärke, Natriumkalziumhydrat, MolekularsieDe Linde ?A, 4A, 4AXH, 5A, 1OX und IJX und dgl. Besonders geeignet sind für viele AnviencUuigszwecke Sorptionsmittel rit' eine*·* Teilchengrösse von wenigstens etwa 0,5/^bis 4 meoh. Gegebenenfalls können auch Mischungen von Sorpcionsmitt^ln verwendet werden.

Eine weitere Ausführung«form der vorliegenden Erfindung bezieht •sich auf neue Materialien, bei denen das synthetische hydrophile Po?t.ymerisat eines oder mehrere eier obengenannten hydrophilen Sorptionsmittel oder feinzerteilten Kohlenstoff, wie z.B. Lampenruss, Russ oder dgl., einbettet oder überzieht, wobei die Sorp-' bionsmittel und/oder der feihzerteilte Kohlenstoff in einrr synthetischen oder natürlichen Matrix^ wie z.B.- hydroxjiierten Alkylzellulosen, Agarose^ wasser-quellbaren !»olyacrylamiden oder dgl·., enthalten oder dispergiert ist» Beispiele für hydroxyliert& Alkylzeilulosen sind Hydi^#oxymethylzellulöse₉ Hydroxypropylzellulosej, gemischte Hydroxyalkylzellulosen und dgl. Die Matrix* kann jede" beliebige Fwrm auf v/eis en, a<,B_o fc-ine Teilchen,-Kügelchen, Tabletten, Fasern, Päden₉ hohle Fasern, Streifen, Folien, Filme, Stangen, Rohre und dgl. Die Matrix* ζ»3. Hydroxyalkylzellulosefasern mit darin dispergiertem₉ feinzerteiltem Kohlenstoff, ist in Wasper quellbar, leidet jedoch unter de^. Nachteil, * bzw _o Grundiaa s s en

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dass sie bei Blut-Perfusionsverfahren eine Schädigung des Blutes verursacht. I>areh Einbetten oder Überziehen der Matrix mit einem synthetischen hydrophilen Polymerisat wird das Material (in diese^ Falle eine Fcser) bluo-verträglich.

Die bevorzugten erfindungsgemässeii Materialien können wirkungsvoll zur Durchführung eines Entgiftürgsverfahr ens eingesetzt werden. Die Corptionsirittel, insbesondere die aktivierten iiolzkohlen und die Ionen-Austauscheiharze, die mit einem nicht mehr als etwa 100 u-dicken Überzug aus festen, synthetischen, wasserunlöslichen hydrophilen Polymerisaten — vorzugsweise den Hyä""oxynieder-Alkylacrylat- oder -methacry? at-Polymeriscten — versehen sind, eignen sich zur Durchführung eines chronischen Entgiftungsverfahrens. Bei einer Dicke von nicht mehr als etwa 2 It können die erfindungsgemäss überzogenen Sorptionsmittel auch erfolgreich für akute Entfiftungsverfahren eingesetzt werden.

Untor der Bezeichnung "akutes Entgiftungsverfahren" ist eine lebensrettende Massrahme zu verstehen, deren erfolgreiche Durchführung den pathologischen zustand eines Patienten beseitigt und eine normale physiologische Funktion herstellt. Ein "chronisches Entgiftungsverfahren" besteht darin, dass iuan einen Patienten periodisch dieser lebensrettenden Massnahme aussetzt, durch die eine physiologische Funktion wiederhergestellt und künstlich auf einer normalen Höhe gehalten wird. Unter "künstlich" ist dauei zu verstehen, daso äussere Vorrichtungen, Verfahren oder.andere

* "detoxification protocol"

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Mittel benötigt werden, tun die normale physiologische Funktion aufrechtzuerhalten, da der Patient nicht ro Ib st- dazu in der I-a/je ijt. Akute und chronische Entgiftungsverfahren können nicht genau definiert werden, da sie vom pathologischen Zustand oder dem Krankheitsbild des Patienten

Die Dicke des Überzugs aus hydrophilem Polymerisat, vorzugsweise 2-Hydroxyäthylmethacrylat-Polymerisat c.uf dem Sorptionsmittel, wie z.B. Aktivkohle, Ionen-Austauscherharz oder Mischungen, derselben, beträgt nicht mehr als 100 JUU ,'zweckmässigerweise nicht mehr als 5OyU-, z.B. 0,5 bis 50 ju. , vorzugsweise höchstens 10 /λ und insbesondere 1 bis 10 Zt- ·

Das hydrophile Polymerisat, vorzugsweise 2-Hydroxyäthylmfcthacry* lat-Polymerisat, wird im allgemeinen in einer Menge von etwa« 0,05 bis 3 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,2 bis 2,0 Gew.-$ und insbesondere etwa 0,5 bis 1,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des erlindungsgemässen Material*=, d.h. das überzogene Sorptionsmittel, angewendet.

Es wurde gefunden, dass zur Regelung der Überzugsdicke und zur Erzielung eines gleichmässigen, ultra-dünnen Überzuges auf dem Sorptionsmittel, wie &.B· Aktivkohle, durch den die kinetischen Adsorptionswerte nicht übermässig modifiziert werdenein Lösungs« Überzugsverfaliren besonders geeignet ist.(Ein Eintauchen der Aktivkohle in eine Lösung aus monomeren! 2-Hydroxyäthylmethacrylat

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und anschliessende Polymerisation führt zu relativ dicken Überzügen aus dem Polymerisat, bei denen die läakroporen offensic]-¹^- .Lieh geschlossen sind, und ist daher nicht geeignet.)

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird eine verdünnte Lösung eines Polymerisates mit hohem Molekulargewicht z.B. durch Eintauchen oder Besprühen auf die Oberfläche der einzelnen Teilchen aufgebracht. Als Lösungsmittel eignen si^a alle Lösungsmittel, in d3nen das härtbare Polymerisat löslich ist.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren wirJ eine g^nau geregelte Dicke das Überzuges erzielt, die Bildung von Peinstoffen während des Übeiüugsverfahrens verhindert und eine gute Haftung am Substrat sowie gute Abriebfestigkeit gewährleistet.

Wie bereits erwähnt, sind die iösungsmittel-lös'i ionen Hydroxyalkylacrylat- und Hydroxyalkylmeth.acrylat-Polymerisa.te bekannt und können mittels bekannter Verfahren hergestellt werden, z.B. genäss den Verfahren der USA-Patentschrift 3 618 213, insbesondere Beispiele 36(a), (b) und (c), und der TJSA-Patentachriit 3 575 946, Beispiele 1, 2 und 4 bis 16.

Typische Verfahrensbedingungen sind nachstehend aufgeführt. Das Sorptionsmittel, z.B. Aktivkohle-Teilchen, wird in bekannter Weise vorgewaschen, um lose Feinstoffe, Abrieb und dgl. zu entfernen; das Waschen erfolgt z.B. durch ionisierte Luft und Wasser.

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Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich alle genannten Teile und Prozentsätze auf das Gewicht.

Die Kohlenstoffteilchen werden überzogen, indem man sie in eins »erdünnte Lesung des Polymerisates in einem flüchtigen Lösungsmittel, vorzugsweise in AnweHPnheit eines Verneozvngsmittels, eintaucht oder nut dieser Lösung b^oc3prüht. Das Verfahren kann ansatzweise odei kontinuierlich durchgeführt werden. Vm die gewünschte Dicke des Überzuges zu erhalten, kann das Überzug.«⁵verfahren 1-, 2*·, 3-mal oder sogar noch häufigev wiederholt werden. Die Konzentratior des Polymerisates in der Lösung liegt zv/ischen 0,01 fo und 5 °/^oi vorzugsweise bei 1 fo bis 2 $, Im allgemeinen werden wenigstens 0,5 i° Polymerisat eingesetzt, wenn mit einer Überzugsstufe gearbeitet wird*

Es körner alle oben aufgeführten Lösungsmitxol verwendet werden, die das Polymerisat lösen. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Methanol, Athanrl, Isopropanol, Propanol, wässrige Lösungen dieser oder anderer Alkohole, Methylcellosolve und ^gI.

Das Vernetzungsmittel, z.B. Ammoniumdichromat, wird im allgemeinen in einer Konzentration von 0,1 bis 1 Teil pro 100 Teile Polymeribat (d.h. 0,1-1 TpH) verwendet, vorzugsweise in einer Menge von 0,2 TpH bis 0,5 TpH.

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Trocknen und Aushärten des Harzes erfolgt in bekannter Weise, z.B. durch. Heissluft oder Infrarot-Lampen, die Temperatur b eiwa 75° bis 125°, vorzugsweise 85° bis 95°. Die Temperatur ist jedoch nicht entscheidend, und es kann auch mit anderen Temp----' raturen gearbeitet werden.

Das überzogene Produkt w:^d dan/\ in bekannter Weise sterilisiert, ki.B. ^.urch Sieden, Pasteurisieren, Behandlung in einem Autoklaven (z.B. 125°, 1,05 kg/cm , 15 Minuten) oder durch Bestrahlung (z.B. ?M-3garad).

Das Prctuk* wird im allgemeinen mit einem hydrophilen Überzug einer Di"ke von 0,5 bis 50 IA* , vorzugsweise 1 bis 5 LL-, hergestellt.

Beispiel 1

Es.wurden 70 g Aktivkohle-Körner (Witco 517) in ein Dacron-Netz gegeben und in eine Lösung von Hydron Biomedi'jal Polymer, Typ N, ge+aucht (Poly-2-hydroxyäthylmethacrylat; Molekulargewicht 50 000 bis 200 000; reduzierte Viskositä+ 0,6 bis 1,0 dl/g In 2-Methoxyäthanol; Azidität 0,3 max,Reinheit wenigstens 99 #> das 2-Hydroxyä-thylmethacrylat enthielt etwa 0,1 # Äthylenglykoldimethacrylat als Verunreinigung.) üas Polymerisat wurde durch Suspensionspolymerisation gemäss dem Verfahren der USA-Patentschrift 3 618 213 hergestellt. Die Lösung enthielt 0,5 $ PoIyhydroxyäthy lme thacry lat in 95 tigern Äthanol (absoluter A'lkohol, auf 95 io verdünnt mit sterilem Wasser). Als Härtungsmittel wur-

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den 0,2 Gew.-$ Amrnoniuindichromat, bezogen auf das Gewicht des Polymerisates, zugesetzt.

Die 70 g nicht-überzogener Kohlenstoff wurden 1 Minute in die· I-Olymerisatlösung getaucht, und das ITetz wurde leicht bewegt. Dann nahm man das Netz aus der Lösung und l?oss βε abtropfen, /nschlisssend wurden die überzogenen Kohlenstoff-Körner ir die Härtungsvorrichtung gegeben.

Für das Eintauchen wurden etwa 35 ecm Lösimg verwendet.(Εε zeigte sich, dass nach 3 -maligeii Eintauchen des Kohlenstoffs in die Polymerisatlösung die Dichromat-Konzentration durch die Kohlenstoff-Adsorption .auf etwa 0,1 fo Peststoffe absank, und di-3 Menge an Dichromat wurde zu diesem Zeitpunkt auf die -ursprüngliche Höhe gebracht.)

Die mit Polymerisat überzogenen Aktivkohle-Körner wurden nun aus einer Entfernung von 25 cm 10 Minuteu mit UV-Licht bestrahlt, um das Polymerisat aus.i'ihärten und zu vernetzen. Die Dicke des aus-

gehärteten Polym^risatüberzugos auf den Aktivkohle-Körnern betrug etwa 2,5>U>. Dann wurde die überzogene Aktivkohle in sterilem,· pyrogen-freien Wasser gewaschen und schli^sslich auf bekannte Weise in einem Autoklaven sterilisiert.

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An ausgewachsenen Schafen, denen beide Nieren entfernt worden waren, Tyurde untersucht, wie wirksam die Aktivkohle-Körner "bei einer Blutperfusion die Toxine der Stoffwechsel-Endprodukte entfernten. Nach einer beidse?.tigen Nephrekoomie wurden Kanülen in die Artevia ca^otis und die Vena jugularis der mit Heparin behandelten Versuchstiere eingeführt. Die Kanülen wa^en mit bekannten Dialyse-Shunts versehen, und eine DChlauchleitung lief durch eine Walzenpumpe, eiren Durchfluss-Me&der und eine Bla^eiifalle in ein zylindrisches Gefäss, das Aktivkohle-Körner enthielt. Die z-uruckführende Leitung war mit der Vena jugularis rerbunden. Jas Blut zirkulierte kontinuierlich mit einer Gescnwindi₆keit von 150 ccm/Min, und es wurden Blutproben zur Analyse entnommen. Unter anderem wurde eine Creatinin-BeStimmung rei.t Hilfe aes bekannten "Mcdichem Laboratory Te?t Kit" sowie Zählungen der w^Qissen Blutkörperchen und der Blutplättchen auf einem Coulter-Zähler durchpefünrt.

Die Cr eat inin-Be s tiniE.un^ lag zwischen 150 bis 100 ccm/Min zu Be₆inn und 75 bis 50 ccm/Min nach 2 Stunden.. Die Untersuchung der Blutplättch.eii ergab, riass ein 80 g schweres Bett aus nichtüberzogerer Aktivkohle meist innerhalb der ersten Stunde der Blutperfusion den Gehalt an Blutplättchen um 50 i<> bis 70 ^senkte. Aktivkohle-Körner, die gemäss dem Lösungs-Überzugsverfahren des Beispiels 1 mit dem "Hydron Biomedical"-Polymerisat überzogen worden v/ären, senkten den Blutplättchen-Gehalt um 10 ^ bis 25 i° gegenüber dem ursprünglichen Wert.

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Nicht-überzo^one Aktivkohle neigte zur Klumpen-, Schlamm-und Kanalbildung, wahrscheinlich durch Lipoid-Adsorption auf der Kornoberfläche; auf der Oberfläche der nicht-uberLogenen Aktivkohle wurden fibrin-artige 7asern gefunden. Ausserdera wurden bei Blutperfusionsvcrfahren mit nicht-überzogener Aktivkohle grosse Mengen an Heparin benötigt (Gesaiiudosis: 30 000 'ti& 50 000 Einheiten üro Versuch). ■

Überzogene Aktivkohle-Körner sind ein wesentlich besseres Sorptionsmittel als nicht-überzogene Aktivkohle-Körner, da Blutplättchen und andere ZeIl...! nicht von der überzogenen Oberfläche eier Körner adsorbiert werden. Infolgedessen wird die Klumpen-, Schlamm- und Kanalbildung stark herabgesetzt und die Adsorptionsfähigkeit wesentlich verbessert. Auch die Haparin-Dosierung k^nn verringert werden, da der hydrophile Überzug weniger thrombogen wirkt als die Oberfläche der nicht-überzogene:.! Aktivkohle. Das Bluttrauma wird also auf ein Minimum reduziert; dies zeigt sieh an geringeren Blutplättchenverlusten >>ei einem Bett aus überzogener Aktivkohle als bei einem Bett aus rJ.chu^überzogener Aktivkohle. _#

Werden dickere Überzüge aus Polymerisat aufgebracht, indem man z.B. eine 2 folge Polymerisatlösung in 95 ^c/°igem Äthylalkohol zum Überziehen r"er Aktivkohle verwendet oder die Kohle dreimal hintereinander mit einer 0,5%igen Polymerisatlösung in 95%igem Äthylalkohol behandelt oder die Imprägnierungszeit verlängert,z.B.auf

2 Minuten,

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so wird die Aushärtungszeit unter den UV-Lampen im allgemeinen auf etwa 20 Minuten heraufgesetzt.

Die erfindungsgemässe, mit einem hydrophilen Polymerisat überzogene Aktivkohle if., bl^t-verträglich und kann auch zur direkten Blutperfu^rjion bei anderen Säugetieren, wie z.B. Rindern, Hunden, Katzen, Schweinen und Pferden so""ie oeim Menschen angewendet wenden.

Sie kann auch ver\.sndet werden, um Blut von anderen Giftstoffen zu befreien, z.B. Barbituraten, wie Barbi\,al (5,5 -Oiäthylbarbitursäure)n Phenobarbital (5-Äthyl-5-phenylbarbitursäure), Secobarbital (5-Allyl-5 1'-methylbutylbarbitursäure), Pentobarbital (5-Äthyl-5-1'-me+hylbutylbartltursäure) und Butabarbital (5-Äthyl-5-1 '-methyl¹ ipropylbarbitursäure, Glutäthimid; Depressiva, Sedativa und .Tranquilizer wie Diphenylhydrntoin, Meprobamat (2 -Methyl-2-n-propyl-i,3-propandioldicarbamat), Librium (Chlordizaepoxyd), Valium (Diazepan), Methaqualon, a-Amphetamin, Primäquin, Chlorpheiramin, Colchicin, Chinacrin, Chinin, Chlorochin und MethyH„sali:aylat; Anti-Depressiva, wie Amphetamine -und Amitriptylin; Schmerzmittel, wie Aoetylsalicylsäure (Aspirin), Phenylsalicylat und andere Salicylate, Propoxyphen (Darvon) und Acetaminophen; Toxine ^ei der Behandlung von Merenversagen, wie Creatinin, Harnsäure, Phenole, z.B. Phenol selbst, und Guanidine und andere Chemikalien, wie Chromate und Jod.

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Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei die Aktivkohle durch das lonen-Austauscherharz IRA 400 ersetzt wurde, und t;ö wurde ein Anionen-Austauscherharz mit einem dünnen Überzug aus Polyhydroxyäthyljnethacrylat hergestellt.

S-ure Drogen, wie Barbiturate und Salicylate_; z.B. AceLylsalicylöäure, können durch die mit dem hydrophilen Polymerisat ü>erzogenen Anionen-Austauscherharze entfernt werden, da sie chemisch an das Substrat gpbunden werden. Basische Drogen, wi» Alkaloide, Anti-Histamine und Sedativa, können in ährlicher '⁷eise an ein mit hydrophilem Polymerisat überzogenes Kationen-Austauscherharz gebunden werden. Die Ionenaustausch-Kapazität der erfindungsgemäss überzogenen Harze sinkt nur geringfügig (10 % bis 1p % bei einem 1-p"/i/dicken Überzug). Andererseits wird der traumatische Effekt des Ionenaustauscherharzes cuf das Blut beoeitigt.

Amphotere gemischte Kationen- und Anionen-Aüctauschcrharze, wie z.B. eine Mischung aus Ambe^lite IRC-50 und XE-58, die mit dem hydrophilen Polymerisat überzogen sind, sind bf.-sondars oberflächenaktiv und absorbieren flüssige lösliche Verbindungen. Sie eignen sich daher zur Entfernung der meisten Sedativa und Tranquilizer. .

Zur direkten Blutperfusion oder für andere Verfahren zur Entfernung von Giften aus Plüssigkeitsströmen kann auch eine Mischung aus mit hydrophilem Polymerisat überzogenen Aktivkohle-Teilchen

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und mit hydrophilem"Polymerisat überzogenen Ionen-Austauscherharzen, Tonerde etc. verwendet werden. Eine solche Mischung besteL".

z.B. aus Λ% bis 29%,im allgemeinen 20% bis 80%,Aktivkohle-Teilcbei.i mit hydiophilem Polymerisatüberzug und 99 i° bis 1 $, im allgemeinen 80 % bis 20 $, mit hydrophilem Polymerisat überzo-enem Ka^ionen-Austaupoherüarz, Anionen-Austauscherharz, Tonerde, Hydrozirkorcxyd oder Zirkonphosphat. Man kann z.B. eine:, Mischung aus 50 fo der überzogenen Aktivkohle-Teilchen des Beispiels 1 und 50 °fo des überzogenen Anionen- lust aus chorharze s des Beispiels 2 verwenden.

Überschüssige Blutphosphationen Icönrsn mit Hydro.^.rkonoxyd, das mit einem hydrophilen Polymerisat, vorzugsweise Poly-2-hydroxy~ äthylmetnacrylat, überzogen ist, entfernt werden.

Erfindungsgemäss körnen auch Aktivkohle-Fasern verwendeü vsrden, die durch geregelte Pyrolyse vor synthetischen Fasern aus z.3. Polyestern, wie Polyäthylenterephthalat oder Polyacrylnitril, oder Zellulosees^ern, wie Zelluloseacetat, oder von Viskosefasern, Baunivvolliasern und dgl. zu Kohlenstoff-Fasern verarbeitet und anschliessend auf bekannte Yifeise aktiviert wurden. So Izönnen z.B. Aktivkohle-Fasern verwendet werden, die durch Aktivierung von Kohlenstoff-Fasern gemäss den Verfahren der USA-Patenxschriften 470 925, 3 011 ?'31, 3 053 775, 3 179 605,-3 412 062, 3 285 696 und 3 508 874 sowie der kanadischen Patentscnfift 754 467 hergesteint wurden, auf deren Offenbarung ausdrücklich hingewiesen werden soll.

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Die Aktivierung kann in bekannter Weise durchgeführt werden. So ■ können z.B. kohlenstoff-Fasern, die gemäss Beispiel 1 der USA-Patentschrift 3 179 605 aus Vis kose-Rayon, g<?"iäss Beispiel 1 der US*-Patentschrift 3 508 fo/4 aus einem Acrylnitril-Methyiacrylac-Mischpolymerxsat (93:7) oder gemäss Beispiel 1 der USA-Patentschrift Z 412 062 aus} Polyacrylni uril lierges teilt wurden, durch Behandlung niit einem durch Wasserdampf angerdicher"cen Abgas oder mit Wasserdampf allein bei einer !Temperatur von 816° bis 1093° analog zu der in dei· USA-Patentschrift 2 763 580 beschriebene Weise aktiviert v/errion.

Die Aktivierung kann auch unter den Bedingungen erfolgen, die von Hausier in "Activated Carbon", Aufgabe 1963, Seiten 175-179 und in den Zitaten auf' Seiten 193-196, beschrieben v/erden. Die Aitivkohle-Fasern werden dabei mit einer Lösung des hydrophilen Polymerisates in der oben beschriebenen Weise behandelt und mil· einem ultra-dünnen Polymerisat-Üterzug einer Dicke von z.B. 0,1/4, bis 1OC ALt vorzugsweise 0,2 At bis 5 Aa, , versehen. Die einen Überzug aus hydrophilem Polymerisat aufv/eisenden Aktivkohle-?asern könner>. erneut überzogen werden, indem man sie in der oben beschriebenen Weise in eine Lösung des Polymerisates taucht und an^achliessend das Polymerisat aushärtet.

Erfindungsgemäss is+ es weiterhin möglich, Aktivkohle-Teilchen einer Teilchengröße von z.B. 10 It bis 100 u. in einen starken, wasserunlöslichen,, porösen Faden aus hydrophilem Polymerisat einzubetten, der einen Durchmesser von z.B. 0,1 mm bis 0,5 mm.be-

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sitzt. Zur herstellung dieses Fadens können alle obengenannten hydrophilen Polymerisate verwendet wevden. So können z.B. Aktivkohle-Teilchen einer Grosse von 10 U "bis 100 u, in einen Giess-Sirup aus einem 2-Hydroxyäthylmethacxylat-Äthylenglykoldimethacrylat-Lüschpolymerisat (99,8:0,2) eingerührt, dann z.B. gemäss dem Giessverfahren ^A er USA-Pa+entschrift 3 618 ^1^ zu Fasern mit ~inem Durchmesser von 0,3 mm gegossen und anschliessend ausgehärtet werden. Ein veiteres Verfahren zur Herstellung der Fasern wird in Beispiel 9a der USA-Patentschrift 3 618 213 ^eschrj eb°n., wobei die Mischung von Aktivkohle und Giess—jirup aus hydrophilem Polymerisat strar ^gepres.v; wird. Die Fasern können auch gemäss dem sogenannten siamesischen oder Ringkern-Verfahren der USA-Patentschrift 3 175 339 hergestellt werden. V/enuet man d=«s Ringkern-Spinnverfahren des Beispiele III der genannten Patentschrift an, so wird z.B. der kohlenstoff »freie Mitte"¹ punkt aus öiner 8%igen Lösung, eines Äthyleugl2/i:olmonomethacrylat-Äthylenglykoldimethacrylat-Mischpolymerisates (99s1; hergestellt nach Beispiel ¹ der USA-Patentschrift 3 575 946) in Methanol und die kohlenstoffhaltige Oberfläche c.us einer Dispersion von 20 fo Aktivkohle (0,1 mm, 1*05 Ll ) in. Methanol untar Verwendung von Polyacrylsäure (0,20 fo) als Dispersionsmittel gebildet. Der Ringkernein zelfaden < wird durch die Spinndüse in eine Mischung aus Benzol und x'etroläther .(1:1 Vol.-Teile) oder gegebenenfalls auch in Wasser gesponnen.

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Der Faden kann, falls erwünscht, mit Hilfe eines "bekannten Härtungsmittels ausgehärtet, d.h. Yerne^zt, werden. Zweckmässigerweise wird das Härtungsmittel, z.B. 0,2 ^ Ainmoniumdichromat oder ein Peroxyd, der Spinnlösung zugesetzt.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche :

—— — — ~ — — ™ ·— —- —- ——— — — —- —- — —- — ——— —- —- ^ — —· ——— ^

Sorptionsmaterial, besl'jhend aus einem Sorptionsmittel mit einem ultra-dünnen Überzug aus einem synthetischen, festen, wasserunlöslicher! hydrophilen Polymerisat, dadurch gekenn- ze: ^hnet, dass

(Α) das vorzugsweise in feinteiliger Form vo fliegend«:

Sorptionsmittel folgtxide EigenBohaftsn besitzt: (a) ein Porenvolumen von etwa 0,5 ccm/g bis etwa 1,5 ccm/g, (b) eine Porengrösse, cei der wenigstens 80 fo der */orhandt.nen Poren einen Durchmesser von etwa 10 α bis etwa 100 A aufweisen, und (c) eine Oberfläche von etwa 50 m /g bis etva 2500 m /g;

(B) das synthetische hydrophile Polymerisat — gemessen in normaler, auf einen. pH-Wert von etwa 7 bis etwa 7,4 gepufferter Kochsalzlösung bei etwa 37° - unter Gleichgewichtsbedingungen eine Wasseraufnahme-Kapazität von etwa 15 Gew.-% bis etwa 75 Gew. -?i,bezogen auf gesamte Wasseraufnahme und Polymerisat,besitzt; und

(C) der ultra-dünne Überzug aus synthetischem hydrophilem Polymerisat nicht dicker als etwa 10Ou^ ist.

Sorptionsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das synthetische hydrophile Polymerisat ein Hydroxyalkylalkenoat und/oder Hydroxyalkoxyalkylalkenoaty vorzugsweise

Jeweils mit niederen Alkyl- bzw.Alkoxygruppen,insbesondere ein hydrophiles Acrylat-oder Methacrylat-Polymerisat ist.

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3. Sorptionsmaterial nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass da? hydrophile Polymerisat ein Polymerisat der Gruppe J

Hydroxy- nieder-axkylacrylat , Hydroxy-nieder-alkylmethacr^lat-, Hydroxy-nieder-alkoxy-nieder-alkylacrylat , Hydroxy-nieder-alkoxy-nieder-alkylmethaojylat ., Yinyipyrro-]:don, Acrylamid, Iwet¹-¹ acrylamid, JÜT-lIieder-Alkylacrylamid, U-Niei? or »Alkylme thacrylamid, ^-Hydroxy-.-iieder-alkylacrylamid . N-Hydroxy-nisdcir-a] ty !methacrylamid und Diacetonacrylamid ist..

h. Sorptionsmatcrial r.ach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophile Polymerisat ein Polymerisat von Hydrcxy-

-metnücrylat ist.

5. Sorptionsmaterial nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass das hydropnile Polymerisat ein 2-Hydroxyäthylmethacrylat-Polymerxsat ist.

6. Sorptionömaterial nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymerisat ein vemetztes Polymerisat ist.

7. Sorptionsmaterial nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sorptionsmittel aus Tonerde, Ionen-Austr,u-

scherharz, Siliziumdioxyd, Zirkonphosphat, Hydrozirkoncxyd oder einem Molekularsieb besteht.

8. Sorptionsmaterial nach Anspruch 1 - 6,dadurch gekennzeichnet, dass das Sorptionsmittel Aktivkohle,insbesondere aktivierte Holzkohle, ist.

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9. Sorptionsmaterial nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass die " . Aktivkohle-Teilchen eine Grössc von wenigstens etwa 0,5 mm aufweisen.

10. Sorptionsmaterial nach Anspruch 1-9, dadujjh gekennzeichnet, dass insbesondere zur Verwendung bei einem akuten Entgiftungsverfahren von Blut aer Überzug tine Dicke von weniger dls etwa 2 ,^besitzt.

11. Sorptionsmaterial nach Anspruch 1 -9, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug eine Dicke von etwa 1/^bis 10 ^besitzt.

12. Sorptionsmaterial nach Anspruch 1 - 11,dadurch gekennzeichnet, dass die Sorptionsinittelteilchen, insbesondere

. Aktivkohle-Teilchen,· in einem Faden oder einer Folie aus dem hydrophilen Polymerisat eingebettet odir an diese gebunden sind.

13." Veriahren z-ur Herstellung des Sorptionsmaterials nach Anspruch 1-12<iadurch gekennzeichnet, dass man das Sorptionsmixtel mit einer lösung "behandelt, die bis zu f*twa 5% £ss hydrophilen Polymerisates in einem Lösungsmittel enthält.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch, sikennzeichnet, dass als hydrophiles Polymerisat ein härtbares Polymerisat verwendet und zu'einem in Lösungsmitteln unlöslichen hydrophilen Polymerisat ausgehärt^Qjj wird.

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15. Verfahmn nach Anspruch. 13-14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lösung verwendet wird, die 0,5 i° bis 2 ^σ/ο des Polymeiisates enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 13 - 15,dadurch gekennzeichnet,dass das Sorptionsmittel mit einem einzigen FclymerisatUbfirzug versehen wird.

17. Verfahren nach Anspruch 13 - 15, dadurch gekennzeichnet,dass dat- Sorptionsmittel mit mehreren Polymerisatüberzügen versehen wird.

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