DE2619421C2

DE2619421C2 - Verfahren zum Entfernen von Phosphationen aus Dialysierflüssigkeiten

Info

Publication number: DE2619421C2
Application number: DE2619421A
Authority: DE
Inventors: Leonardo Mirandola Modena Bigi
Original assignee: Bellco SRL
Current assignee: Bellco SRL
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1976-05-03
Publication date: 1986-06-26
Also published as: FR2350863B3; FR2350863A1; GB1546483A; ATA308376A; IT1014620B; BE841779A; AT345961B; NL7604497A; DE2619421A1; US4115259A

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von Phosphationen aus bei der Hämodialyse verwendeten Dialysierflüssigkeiten.

In letzter Zeit wurden Hämodialyseverfahren bzw. Verfahren zur Reinigung des menschlichen Blutes mittels Dialyse entwickelt, bei denen die Dialysierflüssigkeit kontinuierlich im Kreislauf geführt wird, nachdem sie einer Reinigungs- oder Regenerierstufe unterworfen worden war. In der Regenerierstufe werden aus der Dialysierflüssigkeit die dem Blut entnommenen Giftstoffe, von denen die hauptsächlichen Harnstoff, Harnsäure, Creatinin usw. sind, entfernt. Obgleich auch die Gegenwart von Phosphationen für den menschlichen Organismus schädlich ist, wurde die Entfernung dieser Ionen bei den bisher angewendeten Regenerierungen von Dialysierflüssigkeiten relativ vernachlässigt.

Die Notwendigkeit, die Phosphationen aus dem Blut zu entfernen, resultiert aus der Tatsache, daß diese Ionen das Kalzium und Magnesium aus dem Organismus bis zu einem schädlichen Ausmaß verdrängen, wodurch es zu gefährlichen Entkalkungserseheinungen des Knochensystems kommen kann. Da eine gute Übertragung der Phosphationen aus dem Blut in die Dialysierflüssigkeit eine niedrige Konzentration dieser Ionen in letzterer bedingt, ist es notwendig, im wesentlichen 80% der Phosphationen aus der Dialysierflüssigkeit zu entfernen, bevor diese wiederum in den Hämodialysckreislauf rückeeführt wird.

Bei den bekannten Verfahren zur Reinigung von Dialysierflüssigkeiten wurden die Phosphationen durch Adsorption auf Aktivkohle zusammen mit anderen organischen Giftstoffen entfernt. Der hauptsächliche Nachteil dieser Methoden liegt in der geringen Kapazität der Aktivkohle, Phosphationen zurückzuhalten.

Man hat versucht, die Aktivkohle durch andere Adsorptionsmittel mit größerer Wirksamkeit hinsichtlich der Entfernung von Phosphationen, wie beispielsweise

ίο durch Zirkonoxyd, zu ersetzen. Diese Adsorptionsmittel haben sich jedoch ebenfalls als nachteilig erwiesen, da sie neben dem Phosphat auch bedeutende Anteile an Kalzium, Magnesium- und Kaliumionen entfernen und dadurch das erforderliche elektrolytische Gleichgewicht des Dialysiermittels zerstören. Es war daher bei üiesen Reinigungssystemen notwendig, dauernd Kalzium, Magnesium und gegebenenfalls auch Kalium in die Dialysierflüssigkeit vor deren Rückführung in den Dialyseprozeß einzubringen. Solche Maßnahmen führen jedoch zu bedeutenden klinischen Komplikationen und gestalten den ganzen Hämodialyseprozeß schwierig.

Aus DE-OS 25 12 212 ist es bekannt, aus der Dialysierflüssigkeit eines Umwälzdialysesystems selektiv als Kationen vorliegende Ammonium-Ionen zu entfernen durch Ionenaustausch mit Zeolithen, die eine Struktur der Zusammensetzung (Si, Al)O₂ haben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Entfernung von Phosphationen aus Dialysierflüssigkeiten, die in Hämodialyseprozessen verwendet wurden, welches eine wirksame Entfernung des anionisch vorliegenden Phosphats bis zu dem genannten erforderlichen Wert ermöglicht.

Dabei sollen die anderen Salze, die das elektrolytische Gleichgewicht der Dialysierflüssigkeit bilden, im wesentlichen unverändert gelassen werden und die Regeneration von Dialysierflüssigkeiten in Hämodialyseprozessen einfach, wirksam und wirischafiiich durchzuführen sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Dialysierflüssigkeit mit einem aus Aluminiumoxyd und Siliziumoxyd bestehenden Gemisch, das durch eine Röstbehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 300⁰C bis 800⁰C aktiviert worden ist, in Berührung bringt und nachfolgend die im wesentlichen an Phosphationen freie Dialysierflüssigkeit abtrennt.

In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine graphische Darstellung, welche die Veränderungen an entferntem Phosphor (in Prozent) aus einer Dialysierflüssigkeit nach dem erfindunk-sgemäßen Verfahren in Abhängigst keit von der während der Aktivierungsbehandlung angewendeten Temperatur veranschaulicht, wobei entlang der Ordinate der in % ausgedrückte von der Dialysierflüssigkeit entfernte Phosphor und entlang der Abszisse die Temperatur angegeben ist. Die Kurve zeigt die prozentuale Extraktion des Phosphors durch das Handelsprodukt Porocel.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der überraschenden Feststellung daß ein Gemisch von Aluminiumoxyd und Siliziumoxyd, welches in der obenerwähnten Weise aktiviert wurde, im wesentlichen nur die schädlichen Phosphationen entfernt, die dem dialysierten Blut entnommen worden waren, und gegenüber den anderen Ionen, wie Na, K, Ca₁ Mg, Cl, die das erforderliche elektrolytische Gleichgewicht des Dialysicrmediums bilden, eine geringe Aktivität aufweist.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Adsorptionsmittel kann hergestellt werden, indem man die einzelnen Oxyde des Aluminiums und Siliziums in

den gewünschten Anteilen miteinander vermischt oder indem man von einer im Handel erhältlichen bereits zubereiteten Mischung dieser Oxyde ausgeht Es wurde gefunden, daß optimale Ergebnisse hinsichtlich der Phosphatentfernung mit einer Mischung aus Tonerde und Kieselsäure erzielt werden können, in denen die Tonerde in einer Menge von 85—95%, bezogen auf die Mischung, zugegen ist

Vorzugsweise wird als Ausgangsmaterial Porocel O, ein im Handel erhältliches Mineral, verwendet dessen durchschnittliche chemische Zusammensetzung 6% SiO₂ und 91 % Al₂O₃, Rest Eisenoxyd und Titanoxyd, ist

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen VerfahreriS erfolgt die Röstbehandlung in zwei Stufen. Das Ausgangsoxydgemisch wird zuerst mit entionisiertem Wasser entstaubt und gewaschen, worauf eine Trocknung bei etwa 70⁰C und eine erste Röstphase bei einer Temperatur im Bereich von 300° bis 800° C während einer Zeitdauer von etwa 5 Stunden folgt Sodann wird das Oxydgemisch mit einer Lösung von Kslziumsalzen in Berührung gebracht Auf diese Weise wird die störende sekundäre Adsorptivnsselektivität der Mischung aus Aluminium und Siliziumoxyd gegenüber Ca ⁺ +-Ionen vollständig eliminiert, wogegen die Selektivität hinsichtlich Mg⁺+-Ionen, die innerhalb gewisser Grenzen erstrebenswert ist erhöht wird. Hierauf wird das Oxydgemisch neuerlich getrocknet und einer zweiten Röstphase unterworfen, die bei einer Temperatur von 300 bis 800⁰C durchgeführt wird.

Es wurde gefunden, daß innerhalb dieses Temperaturbereichs optimale Ergebnisse selektiver Adsorptionsleistung des Oxydgemisches hinsichtlich des Phosphations erhalten werden, wenn man sowohl die erste als auch die zweite Röstphase bei etwa 400'³C durchführt. Aus der graphischen Darstellung gemäß F i g. 1 ist ersichtlich, daß die Kurve, die den Prozentanteit an entferntem Phosphor (bezogen auf den Gesamtanteil an Phosphor in einer Dialysierflüssigkeit) wiedergibt, ein Maximum im Bereich einer Rösttemperatur des Oxydgemisibes bei 400⁰C besitzt.

Aufgrund dieser Behandlung erhält man ein poröses Material, das ein optimales Verhalten beim Entfernen von Phosphalionen aus der Dialysierflüssigkeit zeigt Dieses Material bleibt — außer dem vorerwähnten Verhalten gegenüber Ca⁺+- und Mg⁺+-Ionen — gegenüber den anderen in der Dialysierflü^sigkeit enthaltenen Ionen, wie beispielsweise Natrium und Kalium, inert.

Vorzugsweise liefert das erfindungsgemäße Gemisch aus Aluminium- und Siliziumoxyd an die Dialysierflüssigkeit eine vorteilhafte Reserve an alkalischem pH-Wert.

Diese alkalische Reserve ist wichtig, weil sie es ermöglicht, den Patienten, der mit einer deutlich sauren Situation in die Dialyse eintritt, auf einen pH-Wert zu bringen, der im Bereich des erforderlichen physiologisehen pH-Wertes von 7,4 liegt.

Vorzugsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von Phosphationen in Regenerierverfahren für Dialysierflüssigkeiten integriert werden, welche zusätzliche Phasen für die Entfernung anderer dem Blut entnommener Giftstoffe, wie z. B. Harnstoff, Creatinin. Harnsäure, Methylguanidin usw., umfaßt. Es empfiehlt sich eine dahingehende Anwendung, daß beim stufenweisen Regenerieren mehrere Blutgifte enthaltender Dialysierflüssigkehen die Phosphationen in einer Regenerierstufe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entfernt werden.

Tatsächlich gewährleistet das Verfahren eine wirksame Eliminierung der Phosphationen, ohne dabei das für die Dialysierflüssigkeit erforderliche elektrolytische Gleichgewicht zu stören.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nicht mehr erforderlich, Ionen, wie z. B. Kalzium, Magnesium oder Kalium, zuzusetzen, wodurch eine wesentliche Vereinfachung und Verbilligung des Verfahrens erzielt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entfernen von Phosphationen aus bei der Hämodialyse verwendeten Dialysierflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dialysierflüssigkeit mit einem aus Aluminiumoxyd und Siliziumoxyd bestehenden Gemisch, das durch eine Röstbehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 300° C bis 800° C aktiviert worden ist, in Berührung bringt und nachfolgend die im wesentlichen an Phosphationen freie Dialysierflüssigkeit abtrennt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Röstbehandlung bei 400⁰C während einer Zeitdauer von 5 Stunden durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktivierende Röstbehandlung in zwei Stufen durchgeführt wird, zwischen denen das Oxydgeniisch mit einer Lösung von Kalziumsalzen in Berührung gebracht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oxydgemisch verwendet wird, das aus 85 bis 95 Gew.-% Al₂O₃ und 15 bis 5 Gew.-°/o SiO₂ besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Oxydgemisch verwendet wird, das 6% SiO₂ und 91% Al₂O₃, Rest Eisen und Titanoxyde, enthält

6. Anwendung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, beim stufenweisen Regenerieren von bei de- Harn»-Jialyse verwendeten, mehrere Blutgifte entha'tenden Dialysierflüssigkeiten zum Zwecke der Entfernung der Phosphationen in einer Regenerierstufe.