DE2811551C2 - Verfahren zum Sterilisieren einer semipermeablen Hohlfasermembran und ihre Verwendung - Google Patents

Verfahren zum Sterilisieren einer semipermeablen Hohlfasermembran und ihre Verwendung

Info

Publication number
DE2811551C2
DE2811551C2 DE2811551A DE2811551A DE2811551C2 DE 2811551 C2 DE2811551 C2 DE 2811551C2 DE 2811551 A DE2811551 A DE 2811551A DE 2811551 A DE2811551 A DE 2811551A DE 2811551 C2 DE2811551 C2 DE 2811551C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
membrane
hollow fiber
membranes
treatment
sterilization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2811551A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2811551A1 (de
Inventor
Yutaka Kyoto Sakurada
Kimihisa Saiki Oita Sunahara
Kazuhisa Kyoto Yamauchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
SB Kawasumi Laboratories Inc
Original Assignee
Kawasumi Laboratories Inc
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP3078277A external-priority patent/JPS53115678A/ja
Priority claimed from JP13015977A external-priority patent/JPS5462698A/ja
Priority claimed from JP13713977A external-priority patent/JPS5469292A/ja
Application filed by Kawasumi Laboratories Inc, Kuraray Co Ltd filed Critical Kawasumi Laboratories Inc
Publication of DE2811551A1 publication Critical patent/DE2811551A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2811551C2 publication Critical patent/DE2811551C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/04—Heat
    • A61L2/06—Hot gas
    • A61L2/07—Steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02—Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • B01D65/022—Membrane sterilisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/08—Use of hot water or water vapor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Description

Membranen in einer Vielzahl von Ausgestaltungen, wie Hohlfasermembranen, Rohrmembranen oder Rachmembranen, werden in breitem Umfange zur Behandlung von Flüssigkeiten eingesetzt, beispielsweise zum Reinigen von Blut, am entk/gene Metabolite sowie exogene Toxine zu entfernen. Beispielsweise werden derartige Membranen in künstlich « Nieren zur Blutreinigung eingesetzt Ferner kommt eine Verwendung zur Behandlung von Aszitesflüssigkeiten zur Filtration und/oder Konzentration von angereicherten Aszitesflüssigkeiten in Frage.
In derartigen medizinischen Geräten müssen die Membranen unter äußerst sterilen Bedingungen verwendet werden. Die bisher bekannten Methoden zur Sterilisation von Membranen bestehen beispielsweise aus einer Sterilisation durch Eintauchen in Formalin, Sterilisation unter Verwendung von Äthylenoxidgas oder in einer Sterilisation unter Einsatz einer Gammastrahlung. Beispielsweise wird in der DE-OS 24 56 174 die Sterilisation einer semipermeablen Flächenmembran aus Zelluloseacetat oder einem Polyamid beschrie- ben, wobei vor der Sterilisation unter Einsatz von Äthylenoxidgas eine Vorbehandlung mit einer wäßrigen Lösung durchgeführt wird, die einen mehrwertigen Polyalkohol enthält.
Die bei der Durchführung dieses bekannten Verfahrens eingesetzten Membranen bestehen aus hydrophoben Materialien und unterscheiden daher grundlegend von den erfindungsgemäß eingesetzten Membranen aus regenerierter Zellulose, die hydrophil sind. In der genannten DE-OS wird ausgeführt, daß es nicht möglich ist, Membranen aus Zelluloseacetat oder Polyamiden mit einer Feuchtwarmbehandlung bei hohen Temperaturen oder unter Verwendung von heißer Luft zu sterilisieren. Nachdem die erfindungsgemäß eingesetzten Hohlfasermembranen aus regenerierter Zellulose gegenüger einer Feuchtwarmbehandlung als noch empfindlicher reagierend angesehen werden mußten als die hydrophoben Membranen, mußte ein Vorurteil überwunden werden, um die erfindungsgemäßen Membranen zu sterilisieren.
Es ist ferner bekannt, derartige Membranen durch Eintauchen in Formalin zu sterilisieren, dabei besteht jedoch die Gefahr, daß Restformalinmengen in die zu behandelnden Körperflüssigkeiten gelangen und sich bei wiederholtem Einsatz der Membranen in diesen anreichern und eine schädliche Wirkung ausüben.
Die S'rahlungssterilisationsmethode bedingt Gesundheitsgefahren für das klinische Personal sowi·· kostspielige Geräte.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Sterilisieren von semipermeablen Hohlfasermembranen zu schaffen, bei dessen Durchführung nicht mehr die vorstehend geschilderten Nachteile in Kauf zu nehmen sind.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. durch dessen bevorzugte Verfahrensvariante gemäß den Unteransprüchen gelöst.
Die Erfindung wird durch die Figur näher erläutert, die eine graphische Darstellung wiedergibt, welche die Beziehung zwischen dem Prozentsatz der Beibehaltung der Ultrafiltrationsgeschwindigkeit und dem Schallmodul der Hohlfasermembran zeigt
Die erfindungsgemäß angewendete Feuchtwärmesterilisationsmethode ist eine Methode, wie sie in herkömmlicher Weise zur Sterilisation von medizinischen Gegenständen, wie Injektionsspritzen und -nadeln, chirurgischen Instrumenten etc. angewendet wird. Es war jedoch bisher nicht bekannt, diese Methode auf die Sterilisation von semipermeablen Membranen anzuwenden. Es war auch nicht zu erwarten, daß diese Methode auf derartige Membranen anwendbar ist, da die MikroStruktur derartiger Membranen als instabil angesehen wird und zu befürchten war, daß sie bei einer Feuchtwarmbehandlung zerstört wird, so daß die semipermeablen Eigenschaften der Membranen verlorengehen. Daher wurde bisher bei der Herstellung und Verarbeitung von semipermeablen Membranen außergewöhnliche Sorge dafür getragen, daß beispielsweise keine zu hohen Temperaturen einwirken. Es ist daher überraschend, daß die MikroStruktur von semipermeablen Hohlfasermembranen einer Feuchtwarmbehandlung bei 105 bis 140° C unversehrt widersteht, so daß die Durchlässigkeit für gelöste Stoffe sowie die mechanischen Eigenschaften der Membranen nicht in nachteiliger Weise beeinflußt werden. Voraussetzung dafür ist jedoch der Einsatz von Membranen aus regenerierter Zellulose mit Schallmodul von wenigstens 6,5 · 104 bar.
Bei einem Einsatz von Membranen mit einem niedrigeren Schallmodul werden die genannten Eigenschaften nicht mehr erzielt.
Untersuchungen der Veränderungen derartiger Eigenschaften unter feuchtwarmen Bedingungen haben ergeben, daß die Permeabilität einer derartigen regenerierten Zellulosemembran gegenüber Substanzen, wie Harnstoff, Harnsäure, Kreatinin oder Vitamin Bi2 als Modelle für Substanzen mit mittlerem Molekulargewicht im wesentlichen nicht beeinflußt wird, während, und zwar in Abhängigkeit von dem Typ der regenerierten Zellulose, ihre Permeabilität gegenüber Wasser merklich verschlechtert wird. Es war daher die Kenntnis äußerst überraschend, daß die Veränderung der Eigenschaften einer Membran in erheblichem Umfang einer Veränderung der Wasserdurchlässigkeit zugeschrieben werden kann, wobei die Permeabilität gegenüber anderen Substanzen mit niederem bis mittlerem Molekulargewicht nicht in nachteiliger Weise
28 Π 551
beeinflußt wird.
Wird eine Membran in einer künstlichen Niere verwendet, dann ist ihre Wasserdurchlässigkeit ein Faktor, der genauso wichtig ist wie ihre Dialyseeigenschaften, Membranen mit einer unzureichenden Wasserdurchlässigkeit können in der Praxis auch dann nicht eingesetzt werden, wenn sie andere ausgezeichnete Eigenschaften aufweisen.
Es hat sich gezeigt, daß herkömmliche Membranen aus anderen bekannten synthetischen Polymeren, wie Polyvinylalkohol, Äthylen/Vinylalkohol-Copolymeren, Polyacrilnitril, Polymethylmethacrylat, Polyamiden sowie anderen synthetischen Polymeren, vollständig ihre Eigenschaften verlieren, gelöste Stoffe durchzulassen, wenn sie einer Feuchtwarmbehandlung ausgesetzt werden, so daß es nicht möglich ist, sie einer derartigen Behandlung zu unterziehen.
In einer von der Enka Glanzstoff AG herausgegebenen Veröffentlichung, die sich mit Kupferammoniakzelluloseschläuchen und -hohlfasern befaßt, d.h. mit Beispielen für Membranen aus regenerierter Zellulose, wird auf die Bedeutung der Handhabung derartiger Membranen aus regenerierter Zellulose bei 23° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50% hingewiesen, wobei davor gewarnt wird, höhere Temperaturen als die vorstehend angegebene einzuhalten.
Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß eine bestimmte Beziehung zwischen der MikroStruktur einer Membran und der Veränderung ihrer Eigenschaften, beispielsweise durch Autoklavenbehandlung, besteht Ein Parameter, welcher die Permeationseigenschaften einer semipermeablen Membran bestimmt, ist die MikroStruktur, wie elektronenmikroskopische Untersuchungen ergeben haben (vgl. beispielsweise die US-PS 38 88 771). Im Hinblick auf die Tatsache, daß die Wasserdurchlässigkeit einer Membran von ihrer Mikrostruktur abhängt, hätte man annehmen müssen, daß eine Veränderung der Eigenschaften der Membran auf der Basis des vorstehend erwähnten mikrostrukturellen Parameters erläutert werden könnte. Im Gegensatz zu dieser Annahme wurde gefunden, daß dieser herkömmliche Parameter keine wertvolle Information bezüglich der tatsächlichen Veränderungen der Struktur von Membranen liefert.
Die MikroStruktur einer Hohlfasermembran aus regenerierter Zellulose kann durch ihren Schallmodul charakterisiert werden.
Der Schallmodul einer Faser, eines Filmstreifens oder dgl. wird durch die Impulsgeschwindigkeit (die Geschwindigkeit, mit welcher sich ein Impuls ausbreitet) bestimmt Da er unabhängig ist von dem Ausmaß der Kristallinität bei Temperaturen unter der Glasübergangstemperatur, ist er ein Maß für den Gesamtgrad der Molekülorientierung, die sich aus dem Ausmaß der Orientierung des kristallinen Abschnitts und dem Ausmaß der amorphen Zone zusammensetzt (Journal of Applied Polymer Science, Bd. Ul, Heft 9, Seiten 266 bis 276(1960)).
Zur Ermittlung des Schallmoduls kann man wie folgt vorgehen:
Man verwendet eine trockene Hohlfasermembran, die wenigstens über Nacht bei 25°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 400C stehengelassen wurde. Die Fortpflanzung von Impulsen von 1OkHz werden unter Verwendung eines Impulsfortpflanzungsmeßgerätes gemessen. Aus der Fortpflanzung dieser Impulse läßt sich die Schallgeschwindigkeit C berechnen. Aus der Schallgeschwindigkeit C sowie der Dichte p, die nach herkömmlichen Methoden ermittelt werden kann, beispielsweise nach der Dichtegradientenmethode, läßt sich nach der Gleichung
der Schallmodul & ermitteln.
Vorzugsweise liegt die Grenze des Schallmoduls der Membran bei nicht mehr als 18 · 10* bar. Oberhalb dieses Wertes liegt eine derartig hochorientierte
ίο Struktur der Hohlfasermembran vor, die nur eine geringe Dialysewirkung erlaubt, wobei die Wasserdurchlässigkeit derartig niedrig ist, daß die Membran in künstlichen Nieren nicht mehr verwendbar ist In zweckmäßiger Weise sollte ein Wert von nicht mehr als 15 · 104 bar überschritten werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Membran verwendet werden, die aus beliebigen regenerierten Zellulosederivaten besteht Zum Beispiel kann man Membranen aus regenerierter Kupferammoniakzellulose verwenden, ferner Membranen aus verseiften Zelluloseestern, beispielsweise Zellulosedi- oder -triacetat
Die Sterilisation der Hohlfasermemfara-ien kann vor ihrer Anpassung und ihrem Einbau in künstliche Nieren oder danach durchgeführt werden.
In besonders zweckmäßiger Weise wird eine Hohlfasermembran aus regenerierter Kupferammoniakzellulose mit einem Schallmodul von wenigstens 7,7 · 10* bar sterilisiert Hohlfasermembranen aus re-
M generierter Zellulose mit Schallmoduln von weniger als 6,5 · 104 bar sind nicht geeignet, können jedoch zur Erzielung eines höheren Schallmoduls modifiziert werden, beispielsweise zur Erzielung eines hohen Orientierungsgrades des Zelluloseacetats mit anschlie-Bender Verseifung desselben.
Die Unterschiede der Schallmoduln vor und nach der Feuchtwarmbehandlung liegen in der Größenordnung von höchstens 2 · 10«bar.
Eine Hohlfaser aus regenerierter Zellulose mit einem derartigen gewünschten Schallmodul kann beispielweise in der Weise hergestellt werden, daß der Ansatz der Spinnlösung die Koagulierungs- und Regenerierungsbedingungen, die Verstreckungsbedingungen anschließend an das Spinnen, die Bedingungen der Wärmebehandlung etc. entsprechend eingestellt werden. Diese Bedingungen lassen sich in ziemlich breitem Umfange variieren. Es ist jedoch im allgemeinen vorteilhaft, die meisten dieser Bedingungen innerhalb praktikabler Bereiche festzulegen und nur eine oder zwei Bedingungen zu variieren, beispielsweise das Spinnziehverhältnis und/oder das Feuchtwarmstreckverhältnis, um zu dem gewünschten Schallmodul zu gelangen. Eine typische Methode kann darin bestehen, eine herkömmliche Spinnlösung in Luft zu verspinnen, die Fäden in ein alkalisches Koagulierungsbad einzuführen, die Fäden zwischen dem Koagulierungsbad und einem sauren Regenerierungsbad mit einem Verhältnis von ungefähr 0 bis 50% zu verstrecken, die regenerierten Hohlfäden zu spülen und zu trocknen,
Eine Hohlfasermembran ist dann für eine Verwendung als künstliche Niere nicht geeignet, wenn die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit unterhalb eines bestimmten Wertes liegt Wird der Unterschied zwischen den Ultrafiltrationsgeschwindigkeitswsrttn vor und nach der Feuchtwarmbehandlung einer Hohlfasermembran aus regenerierter Zellulose als Retentionsrate rum Ausdruck gebracht, dann liegt die Retentionsrate der erfindungsgemäßen semipermeablen Membran nicht
28 It
unterhalb 75% und insbesondere nicht unterhalb 80%. Eine Membran mit einem Schallmodul von wenigstens 6,5 · IVbar weist eine Ultrafiltrationsgeschwindigkeits-Reientionsrate (UFR-Retentionsrate) von wenigstens 75%, und eine Membran mit einem Schallmo- , dul von wenigstens 7,7 ■ lösbar eine UFR-Retentionsrate von nicht weniger als 80% auf. Nach der Feuchtwarmbehandlung muß die Membran einen UFR-Wert von wenigstens 8 · IO~2 ml/cm2 · bar · h aufweisen, während das vorstehend erwähnte Kriterium ι» bezüglich der Retentionsrate erfüllt wird.
Die Feuchtwarmbehandlung wird in Gegenwart von Wasser, insbesondere destilliertem Wasser, oder einer physiologischen Kochsalzlösung bei erhöhter Temperatur zwischen 105 und !400C, insbesondere 110 und r, 140°C, beispielsweise bei einer Temperatur zwischen 110 und 1300C durchgeführt. Die gewünschte Behandlung kann durch Erhitzen der Membran mit Wasser oder einer physiologischen Kochsalzlösung auf eine Temperatur zwischen i05 und i4ö=C durchgeführt > <i werden. Diese Feuchtwarmbehandlung wird in einem Autoklaven oder in einer anderen druckbeständigen Vorrichtung, die gasdicht verschlossen werden kann, durchgeführt. Die Erhitzungszeit ist nicht besonders kritisch. Sie muß nur dazu ausreichen, die erforderliche r> Sterilisation zu bewirken. Diese Behandlung wird normalerweise während einer Zeitspanne von ungefähr 20 bis 40 Minuten durchgeführt. Infolge des Vorliegens von erhitztem Wasserdampf dringt eine große Wärmemenge schnell in die verschachtelten Räume ein, so daß jo eine wirksame Sterilisation erzielt wird.
Die herkömmliche Feuchtwarmbehandlung wird im allgemeinen nach folgenden alternativ durchführbaren Methoden durchgeführt: eine der Methoden besteht darin, entweder das zu sterilisierende Material in siedendem Wasser auf 1000C zu erhitzen oder das Material auf 105 bis 1040C, während es in Wasser eingetaucht ist, zu erhitzen. Eine dritte Methode besteht darin, das Material nur mit erhitztem Wasserdampf zu sterilisieren. Es wurde gefunden, daß erhebliche und unerwartete Unterschiede zwischen den vorstehend drei genannten Sterilisationsmethoden bezüglich der Permeationseigenschaften der sterilisierten Membran sowie bezüglich der Eignung der Membran für medizinische Zwecke bestehen.
Einer der Unterschiede betrifft die Veränderung der Wasserpermeabilität, die durch eine Feuchtwarmbehandlung verursacht wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die vorstehend erwähnte Beziehung zwischen dem Schallmodul und der UFR-Retentionsrate ni r für eine Sterilisation in Wasser gilt. Im Falle einer Autoklavenbehandlung unter Verwendung von Wasserdampf allein nimmt die UFR-Retentionsrate der Membran im zllgemeinen so drastisch ab, daß die Membran wertlos wird.
Ein anderer Unterschied besteht darin, daß im Vergleich zu einer Sterilisation durch eine Wasserdampfautoklavenbehandlung die erfindurigsgemäße Sterilisation eine verbesserte Dialysewirkung bedingL Im Falle einer Wasserdampfautoklavenbehandlung w> wurde gefunden, daß die Dialysewirkung beträchtlich beeinflußt wird. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, daß eine künstliche Niere, in welcher die erfindungsgemäße Membran eingesetzt wird, in vivo eine hohe Dialysewirkung zeigt, die 20 bis 50% höher oi liegt als die Dialysewirkung einer herkömmlichen Membran für eine künstliche Niere,die mit Ätliylenoxidgas sterilisiert worden ist Man nimmt an, daß die auf diese Weise erzielte verbesserte Wirkung durch eine angequollene Struktur der Membran aufgrund der vorstehend erwähnten Bedingungen erzielt wird, wobei man bisher annahm, daß derartige Bedingungen für eine semipermeable Membran nicht geeignet sind. Da durch eine Sterilisation mit Wasserdampf allein beträchtlich die Permeabilitätseigenschaften der Membran verschlechtert werden, so daß sie nicht mehr verwendbar ist, ist es daher äußerst überraschend, daß eine Feuchtwarmsterilisation in Wasser oder einer physiologischen Kochsalzlösung eine ausgezeichnete Wirkungsweise der Membran bedingt, die besser ist als die bisher erzielten Wirkungsweisen.
Die Sterilisationsbehandlung in siedendem Wasser bei 100°C bedingt die Freisetzung von Blasen, die ander Hohlfasermembran anhaften. Die in dem Lumen der Faser gebildeten Luftblasen beeinträchtigen nicht nur das Fließen der Flüssigkeit, sondern bedingen auch eine Blutgerinnung. Daher sollte die Bildung von Luftblasen so weitgehend wie möglich vei iniciicu weruen. iiinc derartige Behandlung ist daher als Methode zur Sterilisation von künstlichen Nieren unzweckmäßig.
Die Feuchtwarmbehandlung wird beispielsweise in einer heiz- und verschließbaren Vorrichtung, wie einem Autoklaven durchgeführt.
Der erfindungsRemäßen Membran muß kein Weichmacher, wie Glyzerin, zugesetzt werden. In den Membranen enthaltene Verunreinigungen, die bei dem Einsatz der Membranen zugesetzt werden können, werden vor der F'e'uchtwarmbehandlung entfernt.
Klinische Untersuchungen haben gezeigt, daß die erfindungsgemäß sterilisierten Membranen im Vergleich zu Membranen, die mit Äthylenoxidgas sterilisiert worden sind, bei ihrem Einsatz weniger nachteilige Wirkungen auf das Blut ausüben. Beisp ielsweise wurde festgestellt, daß beim Einsatz einer erfindungsgemäß sterilisierten Membran in wesentlich vermindertem Ausmaße die Gefahr einer Blutgerinnung sowie einer Thrombenbildung besteht. Alle diese Ergebnisse lassen sich nicht durch eine Wärmesterilisation mittels einer Wasserdampfautoklavenbehandlunger.ielen.
Werden erfindungsgemäße Membranen in verschlossenem Zustand abgekühlt, dann können sie in sterilem Zustand gehalten werden.
Erfindungsgemäß werden die Membranen zur Sterilisation in eine physiologische Kochsalzlösung eingetaucht. Da physiologische Kochsalzlösungen mit Körperflüssigkeiten isoton sind, können sie in der Praxis ohne Gefahren eingesetzt werden. Besteht die Gefahr, daß in die Membran eingebettete Substanzen während ihrer Verwendung eluiert werden, dann ist es vorzuziehen, eine vorbereitete Wärmebehandlung in Wasser oder einer physiologischen Kochsalzlösung bei 70 bis 1200C durchzuführen und die Behandlungsflüssigkeit aus der Membran ablaufen zu lassen, worauf die Membran erneut in Wasser oder eine physiologische Kochsalzlösung eingetaucht und dann die Sterilisationsbehandlung in der vorstehend beschriebenen Weise durchgeführt wird. Da die erfindungsgemäß sterilisierten Membranen nur eine physiologische Kochsalzlösung enthalten, ist es nicht notwendig, das Sterilisationsmittel vor der Verwendung wegzuspülen. Eine mit Formalin oder Äthylenoxidgas in herkömmlicher Weise sterilisierte Membran muß zuerst während einer Zeitspanne von ungefähr 30 Minuten gespült werden.
Da die beschriebene Methode eine Vereinfachung der komplizierten Vorbereitungen ermöglicht, die bei der derzeitigen Dialysetherapie erforderlich sind, zeichnen
sich die erfindungsgemäß sterilisierten Membranen durch beträchtliche Vorteile in biomedizinischer und klinischer Hinsicht aus.
Die folgenden Beispiele erläutern Einzelheiten der Erfindung.
Beispiel I
Eine Hohlfaser aus regenerierter Zellulose, die nach dem Xupferammoniakzelluloseverfahren hergestellt worden ist, wird mit Äthanol zur Entfernung des darin enthaltenen Isoproplymyristals gewaschen und getrocknet. Die Wasserpermeabilität dieser Membran beträgt 19,1 · 10 2 ml/cm2 ■ bar · h. Der Schallmodul dieser Membran wird zu 11,4 · 10* bar ermittelt. Unter Verwendung eines Autoklaven wird die Membran, eingetaucht in eine physiologische Kochsalzlösung, bei 1020C während einer Zeitspanne von 20 Minuten wärmesterilisiert. Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit der sterilisierten Membran beträgt 17,1 ■ IQ-2 ml/ U-.. U ...ΐΙ..«.^ A.„ I
10
keits-Retention zu 89,5% ermittelt wird. Der fs-Wert der Membran beträgt 10,7 ■ lösbar.
Beispiel 2
Eine nach dem Kupferammoniakzelluloseverfahren hergestellte Hohlfaser aus regenerierter Zellulose wird mit destilliertem Wasser gespült und getrocknet. Der Schallmodul und die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit der trockenen Membran betragen 8,99· 10* bar bzw. 14.4 ■ 10-2 ml/cm2 ■ bar · h. in
Diese Membran wird unter feuchtwarmen Bedingungen '.ie in Beispiel 1 sterilisiert. Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit sowie der Schallmodul der sterilisierten Faser betragen 12,2 · IO~2 ml/cm2 · bar · h bzw. 9,24 · 10* bar. Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeits-Re- j-, tention wird zu 85% ermittelt.
Vergleichsbeispiel 1
Eine Hohlfaser aus regenerierter Zellulose, die nach dem Verfahren der erneuten Verseifung von Zellulose- .»0 acetal hergestellt worden ist und einen Schallmodul von 5.53 · 104 bar aufweist, besitzt einen gemessenen Ultrafiltrationsgeschwindigkeits-Wert von 9,83-IO-2ml/ cm2 · bar · h. Diese Hohlfaser wird unter feuchtwarmen Bedingungen des Beispiels 1 sterilisiert. Die Ultrafiltra- 4-, tionsgeschwindigkeit sowie der Schallmodul der sterilisierten Faser betragen 6,84 ■ 10~2 ml/cm2 · bar · hbzw. 5,77 · 10«bar. Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeits-Retention diese.· Membran beträgt 70%. Diese Membran ist für eine- Verwendung als künstliche Niere ungeeignet. ">(>
Vergleichsbeispiel 2
Eine Hohlfaser, wie sie zur Durchführung des Beispiels 1 eingesetzt worden ist, wird mit Äthanol gewaschen, getrocknet und in einem Autoklaven unter « Einsatz von erhitztem Wasserdampf bei 1200C während einer Zeitspanne von 20 Minuten sterilisiert. Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit der sterilisierten Membran beträgt 3,92 · I0-2 ml/cm2 · bar · h.
Beispiel 3
Eine gemäß Beispiel 1 eingesetzte Hohlfaser wird mit Äthanol gewaschen, getrocknet und in ein zylindrisches Gehäuse aus einem Polycarbonat zur Herstellung einer Hohlfaserdialyseeinrichtung eingesetzt. Diese Einrichtung wird mit destilliertem Wasser gefüllt und in einem Autoklaven bei 1200C während einer Zeitspanne von 20 Minuten sterilisiert. Nachdem bestätigt worden ist. daß diese Einrichtung den Anforderungen, die an eine künstliche Niere gestellt werden, entspricht, wird folgender klinischer Routinetest anhand des folgenden Falles durchgeführt.
Fall: Frau, 36 Jahre,chronisches Nierenversagen.
Vor der Dialyse: 138,0 mg/dl BUN (Blutharnstoff-Stickstoff), 10,0 mg/dl Kreatinin sowie 12,0 mg/dl Harnsäure. Nach Sstiirtdi^er Dialyse: 28.9 tt\"/d\ BUN. 3.4 mg/dl Kreatinin sowie 2,9 mg/dl Harnsäure. Die Entfernungsraten betragen 79,1,66,0 bzw. 75,2%. Daher ist die Membran in ausgezeichneter Weise zur Durchführung einer Dialyse geeignet.
Vergleichsbeispiel 3
Die Hohlfaser wird gemäß Beispiel 3 mit Äthanol gewaschen und getrocknet. Sie wird dann in eine Einrichtung eingesetzt und mit Äthylenoxidgas sterilisiert. Diese Einrichtung wird wie in Beispiel 3 klinisch getestet. Die Entfen.ungsraten betragen 50,5% für BUN. 47,6% für Kreatinin sowie 57,4% für Harnsäure.
Beispiel 4
Eine gemäß Beispiel 3 hergestellte künstliche Niere wird mit einer physiologischen Kochsalzlösung gefüllt und in einem Autoklaven bei 1200C während einer Zeitspanne von 20 Minuten im Rahmen einer Vorbehandlung wärmebehandelt, um aus der Membran abgesonderte Materialien zu entfernen. Nach dem Abkühlen wird die Salzlösung aseptisch durch frisch physiologische Kochsalzlösung ersetzt, worauf die Niere in einem Autoklaven bei 1200C während einer Zeitspanne von 20 Minuten sterilisiert wird. Dieses sterilisierte Produkt wird zur Durchführung eines Dialyseversuches eingesetzt. Die Menge an Eluat (in Wasser bei 700C während einer Zeitspanne von 60 Minuten) aus der Hohlfaser, die mit Äthanol gewaschen und getrocknet worden ist und anschließend in Wasser bei 700C während einer Zeitspanne von 60 Minuten behandelt worden ist, beträgt 8,3 ml (Verbrauch von Kaliumpermanganat), während die Menge an Eluat aus der Hohlfaser nach der vorstehend beschriebenen Feuchtwärmesterilisation auf 0,20 ml herabgesetzt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

  1. Patentansprüche;
    28 Π
    \, Verfa, ren zum Sterilisieren einer semipermeablen Hohlfasermembran aus regenerierter Zellulose, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hohlfasermembran mit einem Schallmodul von wenigstens 6,5 · IO4 bar einer Feuchtwarmbehandlung bei einer Temperatur von tO5 bis 1400C in Gegenwart einer physiologischen Kochsalzlösung unterzogen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran vor der Feuchtwarmbehandlung in Wasser oder einer physiologischen Kochsalzlösung bei einer Temperatur von 70 bis 120° C einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtwannbehandlung bei einer Temperaturvon 110 bis 140°CdurchgeführtwirdL
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenze des Schaltmoduls der eingesetzten Membran bei nicht mehr als 18 - 104 bar liegt.
  5. 5. Verwendung einer gemäß einer der Ansprüche 1 bis 4 sterilisierten semipermeablen Hohlfasermembran zur Herstellung von künstlichen Nieren.
DE2811551A 1977-03-18 1978-03-16 Verfahren zum Sterilisieren einer semipermeablen Hohlfasermembran und ihre Verwendung Expired DE2811551C2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3078277A JPS53115678A (en) 1977-03-18 1977-03-18 Method for sterilizing selective permeable membrane
JP13015977A JPS5462698A (en) 1977-10-27 1977-10-27 Selective permeable membrane for artificial kidney
JP13713977A JPS5469292A (en) 1977-11-14 1977-11-14 Method of sterilizing artificial kidney regenerative cellulose hollow yarn membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2811551A1 DE2811551A1 (de) 1978-09-21
DE2811551C2 true DE2811551C2 (de) 1987-11-12

Family

ID=27287094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2811551A Expired DE2811551C2 (de) 1977-03-18 1978-03-16 Verfahren zum Sterilisieren einer semipermeablen Hohlfasermembran und ihre Verwendung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4176070A (de)
DE (1) DE2811551C2 (de)
FR (1) FR2383668A1 (de)
GB (1) GB1567133A (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55129067A (en) * 1979-03-28 1980-10-06 Terumo Corp Device for moving hollow thread type substance
US4341631A (en) * 1979-09-07 1982-07-27 Union Carbide Corporation Ultrafiltration and reverse osmosis device comprising plural carbon tubes bonded together
WO1981002750A1 (en) * 1980-03-24 1981-10-01 Baxter Travenol Lab Method of forming diffusion membrane units utilizing spaced mandrels
US4767538A (en) * 1983-01-14 1988-08-30 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Washing of semipermeable membrane
CA1236956A (en) * 1983-05-02 1988-05-24 Seiichi Manabe Porous cuprammonium cellulose fibre produced with annular orifice and central coagulating stream
DE3319504A1 (de) * 1983-05-28 1984-11-29 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Reinigungsbehandlung des blutkompartments von dialysatoren
SE8303413L (sv) * 1983-06-15 1984-12-16 Gambro Dialysatoren Sett att behandla en cellulosahalfiber
DE4038247A1 (de) * 1990-11-30 1992-06-04 Akzo Gmbh Cellulosedialysehohlfaden
US5928516A (en) 1995-01-20 1999-07-27 Pall Corporation Filter package
EP0750938B1 (de) * 1995-06-30 2005-02-16 Toray Industries, Inc. Methode zur Herstellung einer teildurchlässigen Hohlfasermembran aus Polysulfon
DE102004053787B4 (de) * 2004-11-08 2007-08-02 Sartorius Ag Cellulosehydrat-Ultrafiltrationsmembranen und Verfahren zu deren Herstellung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2683117A (en) * 1950-04-10 1954-07-06 Stephan S Rosenak Dialyzers
US3012844A (en) * 1955-03-28 1961-12-12 American Viscose Corp Cellulosic material
DE1937375A1 (de) * 1969-07-23 1971-02-11 Strauch Dr Manfred Kuenstliche Einmal-Niere nach dem Prinzip des Plattendialysators
US3864289A (en) * 1971-04-07 1975-02-04 Koratec Inc Preparation of cellulosic semi-permeable membranes
US3781378A (en) * 1971-11-24 1973-12-25 Gen Electric High temperature membrane materials
US3841492A (en) * 1972-01-19 1974-10-15 Celanese Corp Production of semipermeable polybenzimidazole membranes
DE2225862A1 (de) * 1972-05-27 1973-12-06 George Ernest Von Henning Biologische reaktionskammer
US3888771A (en) * 1972-06-02 1975-06-10 Asahi Chemical Ind Hollow fibers of cuprammonium cellulose and a process of the manufacture of same
DE2456174A1 (de) * 1974-11-28 1976-08-12 Hoechst Ag Semipermeable flaechengebilde
US4008047A (en) * 1974-12-26 1977-02-15 North Star Research Institute Blood compatible polymers for blood oxygenation devices
IT1029316B (it) 1975-01-02 1979-03-10 Dasco Spa Dispositivo per lavare e steri lizzare il filtro dializzatore in un impianto singolo di rene artificiale
US4176156A (en) 1976-11-05 1979-11-27 Teijin Limited Method for heat-sterilizing artificial kidneys

Also Published As

Publication number Publication date
FR2383668B1 (de) 1980-10-17
GB1567133A (en) 1980-05-14
DE2811551A1 (de) 1978-09-21
FR2383668A1 (fr) 1978-10-13
US4176070A (en) 1979-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2811551C2 (de) Verfahren zum Sterilisieren einer semipermeablen Hohlfasermembran und ihre Verwendung
US4148606A (en) Sterilization of dialyzer
DE60125406T2 (de) Hydrophilierte membran und hydrophilierungsverfahren dafür
WO2018104498A9 (de) Hohlfasermembran mit verbesserter trennleistung und herstellung einer hohlfasermembran mit verbesserter trennleistung
WO2016181302A1 (de) Wundversorgungssystem
DE69635029T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum regenerieren eines dialysators
EP3092987A1 (de) System zur wundbehandlung mit serum
DE2125801B2 (de) Verfahren zur herstellung flacher kapillarenbuendel aus hydrophilen gelen fuer chirurgische draenagen, vor allem fuer draenagen zur glaukomheilung, und eine form zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE4308807A1 (de) Verfahren zur Herstellung hydrophiler Membranen
WO2016181300A1 (de) System und verfahren zur gewinnung von serum
EP3595800B1 (de) Hohlfasermembran mit verbesserten diffusionseigenschaften
DE3044435C2 (de)
DE3821591C2 (de) Aus Polyolefinen gebildete poröse Hohlraumfaser
DE60111791T2 (de) Hohlfaser-Membrane und ihre Herstellung
EP0339502B1 (de) Verfahren zur Modifizierung von cellulosischen Dialysemembranen zur Verbesserung der Biocompatibilität und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19750527C2 (de) Cellulosische Trennmembran
DE3629925C2 (de) Celluloseester-Hohlfaser-Membran zur Plasma-Abtrennung
DE2009155A1 (de) Vorrichtung zum sterilen Stoffaustausch
EP2085134B1 (de) Hohlfaser-Separationsmembranen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE60131170T2 (de) Künstliche Lunge des Membrantyps
EP0751818A1 (de) High-flux-dialysemembran aus polyacrylnitril
DE2341392B2 (de) Semipermeable Hydrogelmembran oder Hohlfaser, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung&#39;
DE8406463U1 (de) Vorrichtung zur blutentnahme und aufbereitung und lagerung von blut und blutbestandteilen
WO2005110585A1 (de) Membran für die blutdetoxifikation, verfahren zu deren herstellung sowie deren verwendung
DE10307205A1 (de) Blutverträgliche Beschichtung von Kunststoffoberflächen

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8325 Change of the main classification

Ipc: A61M 1/18

8366 Restricted maintained after opposition proceedings
8305 Restricted maintenance of patent after opposition
D4 Patent maintained restricted