DE2705733A1

DE2705733A1 - Dialysemembran fuer die haemodialyse

Info

Publication number: DE2705733A1
Application number: DE19772705733
Authority: DE
Inventors: Gustav Duenweg; Werner Dipl Chem Dr Henne
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo Patente 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1977-02-11
Filing date: 1977-02-11
Publication date: 1978-08-17
Also published as: BE863833A; DE2705733C2

Description

Dialysemembran. für die Hamödialyse
Die Erfindung betrifft eine Dialysemembran für die Hämodialyse aus Cellulose, die aus Cuoxamcelluloselösungen regeneriert wurde.
Als Dialysemembran für den Einsatz in künstlichen Nieren sind die aus regenerierter Cellulose aus Cuoxamlösungen von besonderer Bedeutung, weil bei diesen die hydrodynamische und diffusive Permeabilität für Metabolite des menschlichen Organismus im richtagen Verhältnis stehen. Dialysemembranen für die Hämodialyse werden im allgemeinen mit einer Wanddicke von 5-loo Fm hergestellt. Es sind aber auch schon Dialysemembran hergestellt worden, die weniger als 5 µm dick waren.
Bei Dialysemembranen, die aus Cellulose durch Ausfällen aus Cuoxamcelluloselösungen hergestellt werden, besteht die Gefahr, des Auftretens von Leckstellen, die deshalb entstehen, weil ungelöste Teile aus Cu(OH)2 und S102 sich bei der hohen Viskosität der Celluloselösungen nur schwer abtrennen lassen. Solche Teilchen mit einer Größe von 1 bis lo µm verbleiben in der Membran und bilden beim Durchdringen im Verlaufe der Anwendung Leckstellen. Derartige Leckstellen stellen für einen Patienten eine Gefahr dar und können zu lebensbedrohlichen Situationen führen.
Bisher wurde versucht, die Gefahren von Leckstellen in den Dialysemembranen möglichst weitgehend durch sehr genau Kontrollen, die aufwendig sind und trotzdem nicht die notwendige Sicherheit mit sich bringen, zu bannen.
Es bestand nun die Aufgabe, die Dialysemembran aus Cellulose, die aus Cuoxamlösungen regeneriert wurde, so zu gestalten, daß Kontrollen auf Leckstellen und leckstellengefährdete Membranteile überflüssig werden und doch eine praktisch absolute Sicherheit erzielt wird, weil Leckstellen nun nicht mehr auftreten können.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Membran aus zwei oder mehreren fest aneinanderhaftenden Schichten gebildet ist Beim schichtweisen Aufbau der Dialysemembran können zwar noch in einer der Schichten ungelöste Partikel vorkommen, jedoch können diese höchstens die Schicht perforieren in die sie lngebettet sind. Bevorzugt wird die Schicht an der Blutseite dünner als die anderen Schichten ausgebildet.
Eine durch die gesamte Membran durchgehende Perforation findet nicht statt. Sie könnte theoretisch nur dann entstehen, wenn zufällig in allen Schichten an genau der gleichen Stelle sich unlösliche Partikel festsetzen. in der Praxis wird ein solches Ereignis jedoch noch zusätzlich dadurch verhindert, daß sich beim Auspressen die Partikeln gegeneinander verschieben und deshalb nicht an der gleichen Stelle der Membran festsetzen.
in manchen Fällen ist es erv(inscht, zur Beeinflussung der Dialyseeigenschaft, thrombogener Eingenschaften und aus anderen Gründen, modifizierte Cellulose, beispielsweise veresterte oder verätherte Cellulosen einzusetzen oder die Cellulose in anderer Weise chemisch zu modifizieren. In solchen Fällen ist es häufig nicht notwendig, die gesamte Membranwand aus der modifivierten Cellulose herzustellen. Deshalb kann in Ausgestaltung der Erfindung die auf der Blutseite angeordnete Schicht der Dialysemembran ganz oder teilweise aus einer modifizierten Cellulose bestehen.
Die erfindungsgemäßen Dialysemembranen lassen sich nicht nur in Flachfolienform herstellen. Eine große Zahl von Dialysatoren arbeitet in besonderem Maße mit Schlauchfolien, bei denen das Blut durch das innere des Schlauches geleitet wird.
Die erfindungsgemäßen Dialysemembranen lassen sich in vorteilhafter Weise auch in Form von Schlauchfolien herstellen.
In der letzten Zeit haben sich in steigendem Maße künstliche Nieren durchgesetzt, bei denen die Dialysemembran als Hohlfaden ausgebildet ist. Die stark verringerte Baugröße von solchen Dialysatoren, die durch den Einsats von Höhlfäden ermöglicht wurde, eröffnet Möglichkeiten, künstliche Nieren zu schaffen, die vom Patienten mit sich geführt werden können.
Die erfindungsgemäßen Dialysemembranen lassen sich auch als Hohlfäden ausbilden. Der Durchmesser der Hohlfäden beträgt dabei 50-1000µm, wobei die Wanddicke 5-100 µm betrangen kann.
Die Schichten können in gleicher oder auch unterschiedlicher Dicke gestaltet werden. Beispielsweise beträgt die Dicke jeder Schicht ca. 5-10 µm.
Einzelne Schichten können dabei auch nur 1-3 P betragen.
Gegenstand der erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dialysemembran.
Es besteht darin, daß zwei oder mehrere Cuoxamlösugen durch eine mindestens zwei getrennt gespeiste Schlitze enthaltende Spinndüse ausgepreßt werden und die die verschiedenen Schlitze der Spinndüse verlassenden Ströme unmittelbar nach dem Austritt aus der Düse zusammengeführt und nach Durchlaufen einer Luftstrecke von höchstens dem 15 bis Soo-fachen Abstand der DUsenschlitze voneinander in da Fällbad geleitet werden. Durch die im Fällbad eintretende Koagulation werden die verschiedenen von der Düse kommenden Ströme als Schichten fest aneinanderhaftend verbunden.
Für Flachfolien und Schlauchfolien, für die relativ grob gebaute Düsen Verwendung finden. beträgt die Luftstrecke in bevorzugter Weise das 15 bis 50-fache des Abstandes der Düsenschlitze voneinander, während bei Hohlfäden die Luftstrecke vorzugsweise den 150 bis 500-fachen Abstand der Düsenschlitze voneinander beträgt. Der Abstand der Düsenschlitze voneinander kann in weitem Umfange variieren, da sich dieser Abstand nach den Notwendigkeiten der bestehenden Anlage richtet.
Die weitere Aufarbeitung geschieht in der vom Kupferammoniakverfahren bekannten Arbeitsweise analog und es können die gleichen Fällbäder und Waschflüssigkeiten Verwendung finden, wie sie aus dem Kupferammoniakverfahren bekannt sind.
Die Dicke der einzelnen, die Dialysemembran bildenden Schichten wird sowohl durch die Schlitzbreite, die Viskosität der Cuoxamlösungen und durch die Lange der Luftstrecke beeinflußt.
Die erfindungsgemäße, aus mehreren Schichten aufgebaute Dialysemembran erfüllt sowohl hinsichtlich der Ultrafiltrationsleistung, als auch hinsichtlich der Clearance-Werte die an eine, für die Hämodialyse geeignete, Dialysemembran gestellten Anforderungen.
Durch die Erfindung ist es möglich geworden, auch bei Anwendung des Kupferammoniakfahrens Leckstellen innerhalb der Membran zu verhindern, was zu einer erheblich gesstiogenen Betriebssicherheit der mit den erfindungsgemäßen Membranen ausgerüsteten Dialysatoren führte.
Die Figuren 1 bis 5 dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
In der Figur 1 stellt 1 die Zuführung für eine hohlraumbildende-Flüssigkeit, beispielsweise Isopropylmyristat, die im allgemeinen bis zur Verwendung der Dialysemembran im Hohlfaden verbleibt, bei einer für die Herstellung einer Zweischichtenhohlfadendialysemembran geeigneten Düse dar. Durch die ringförmigen Schlitze (2, 2') werden gleiche oder auch unterschiedliche Cuoxaacelluloselösungen ausgepreßt. Die Lösungen können sich durch chemische Modifikation der Cellulose oder aber auch durch die Viskosität der Lösungen unterscheiden.
In der Figur 2 wird eine für eine Dreischichtenschlauchfolienmembran geeignete Düse gezeigt, bei der der Rohranschluß 4 dazu dient, dem Inneren der Schlauchfolie ein Gas bzw. eine Flüssigkeit z.B. Wasser zuzuführen. Durch die Schlitze (2, 2' und 2'') werden gleiche oder unterschiedliche Cuoxamlösungen ausgepreßt, wobei hier prinzipiell das gleiche gilt, wie bei den Hohlfäden.
Figur 3 zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Dialysemembran in Form eines Zweischichtenhohlfadens.
4 und 4'' stellen dabei die verschiedenen Schichten der Hohlfandendialysemembran dar.
Figur 4 zeigt den Querschnitt einer aus drei Schichten aufgebauten Dialysemembran in Schlauchfolienform, wobei 5, 5' und 5'' die einzelnen Schichten darstellen.
Figur 5 zeigt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Dialysemembran in Form einer Flachfolie, worin 6 und 6' die einzelnen Schichten darstellen.

Claims

Patentansprliche 1.Dialysemembran für die Hämodialyse aus Cellulose, die aus - Cuoxamcelluloselösungen regeneriert wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus zwei oder mehreren fest aneinander haftenden Schichten gebildet ist.
2. Dialysemembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Blutseite angeordnete Schicht der Dialysemembran ganz oder teilweise aus einer modifizierten Cellulose besteht.
3. Dialysemembran nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Folienschlauch ausgebildet ist.
4. Dialysemembran nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hohlfaden ausgebildet ist.
5. Verfahren zur Herstellung der Dialysemembran nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Cuoxamcelluloselösungen durch eine mindestens zwei getrennt gespeiste Schlitze enthaltende Spinndüse ausgepreßt werden und die die verschiedenen Schlitze der Spinndüse verlassenden Ströme unmittelbar nach dem Austritt aus der Düse zusarmengeführt und nach Durchlaufen einer Luftstrecke von höchstens dem 15 bis Soo-fachen Abstand der Düsenschlitze voneinander in das Fallbad geleitet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, zur Herstellung einer Dialysemembran gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftstrecke von höchstens dem 15 bis So-fachen Abstand der Düsenschlitze voneinander durchlaufen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, zur Herstellung einer Dialysemembran gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftstrecke von höchstens dem 150 bis 5oo-fachen Abstand der Düsenschlitze voneinander durchlaufen wird.