DE2856123A1

DE2856123A1 - Duennwandige dialysehohlfadenmembran

Info

Publication number: DE2856123A1
Application number: DE19782856123
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Bandel
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1978-12-23
Filing date: 1978-12-23
Publication date: 1980-07-10

Description

Dünnwandige Dialysehohlf denmembran
Die Erfindung betrifft eine Dialysemembran in Form eines Hohlfadens aus regenerierter Cellulose. Regenerierte Cellulose, die sich für die Neuerung eignet, ist eine Cellulose, die aus Celluloselösungen durch Fällungsmittel koaguliert wurde, wobei das Cuoxamverfahren im Vordergrund steht, weil es zu Hohlfäden mit den besten Membraneigenschaften führt.
Dialysemembranen gemäß der Erfindung werden vorwiegend zur Hämodialyse eingesetzt. Sie lassen sich aber auch zur umgekehrten Osmose verwenden.
Bisher kennt man nur Dialysemembranen in Hohlfadenform, mit relativ dicken Wänden, weil man befürchtete, daß bei geringen Wandstärken der Hohlfaden zusammenfällt und dadurch der Durchfluß des Blutes nicht mehr gegeben ist.
Mit Stützschichten hat man zwar bereits dünnwändigere Dialysemembranen in Hohlfadenform hergestellt. Zu deren Herstellung benötigt man komplizierte Spinndüsen und das Verfahren muß mit äußerster Präzision ausgeführt werden.
Bei Dialysemembranen in Hohlfadenform aus regenerierter Cellulose wurde bisher eine Mindestwandstärke von mehr als 10 po eingehalten, wobei der Lumendurchmesser dann im allgemeinen bis zu 300 pm betrug.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war der Einsatz von Hohlfäden aus regenerierter Cellulose als Dialysemembran mit äußerst geringen Wandstärken bei möglichst großen Lumendurchmesser.
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß nunmehr ein Hohlfaden aus regenerierter Cellulose zur Dialyse eingesetzt wird, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wandstärke 0,5 bis 8/um beträgt.
Vorzugsweise ist die Hohlfadenwand einschichtig ausgebildet.
Herstellen lassen sich solche Hohlfäden nach den bekannten Cuoxam-Yerfahren mittels bekannter Hohlfadendüsen. Als Koagulationsmittel können Schwefelsäure, verdünnte Natronlauge oder warmes Wasser dienen. Insbesondere das in der DE-PS 736 321 im Beispiel 10 beschriebene Verfahren eignet sich hervorragend für die Herstellung dünnwandiger Hohlfäden aus regenerierter Cellulose. Durch Abstimmung der Fördermenge an Cellulose-Cuoxamlösung und an hohlraumbildender Flüssigkeit mit der Abzugsgeschwindigkeit läßt sich praktisch jede Abmessung, die im Rahmen der Erfindung liegt, ohne Schwierigkeit herstellen.
Dünnwandige Hohlfäden aus regenerierter Cellulose legen sich in trockenem Zustand häufig flach und können in der flachgelegten Form aufgewickelt und zu Flächengebilden verarbeitet werden. Beim Quellen richten sich die flachgelegten Hohlfäden wieder auf und es-bildet sich ein glatter, runder Lumenquerschnitt, der dem Blut einen ungestörten Durchfluß ermöglicht.
In Ausgestaltung der Erfindung weist das Lumen somit einen runden Querschnitt auf, wobei der Durchmesser des Lumens 50 bis 500/um beträgt.
Unter rund soll jede Querschnittsform verstanden werden, die keine Ecken oder Vorsprünge aufweist und von der Fadenachse aus nach außen gewölbt verläuft. Bevorzugte Querschnittsformen des Lumens sind kreiskörmig und elliptisch.
Vorzugsweise beträgt die Wandstärke des Hohl fadens 1 bis 5 um. In einer Ausgestaltungsform der Erfindung bleibt die Wandstärke über den Umfang und über die Länge konstant. In einer anderen Ausgestaltungsform der Erfindung kann die Wandstärke über den Umfang und/oder die Länge sich regelmäßig gleichförmig ändern. Derartige Änderungen der Wandstärke über die Länge und/oder über den Umfang dienen dazu, den sogenannten Glasplatteneffekt zu vermeiden, der darin besteht, daß Hohlfäden aneinanderhaften und dadurch die Dialyseflüssigkeit nicht mit der gesamten Membranoberfläche in Berührung kommen kann.
Vorzugsweise wurden Wandstärken von 1,0 pm, 20 ym, 3,5 pm, 5 Sm und 7 fim realisiert, auch eine Wandstärke von bereitete in der Herstellung keine Schwierigkeiten. Gute Eigenschaften als Dialysemembran haben auch solche Hohlfäden, deren Wandstärke sich über den Umfang im Verhältnis bis zu 1:3 regelmäßig qleichförmig ändert. Die im Vorsatz genannten Wandstärken stellen dann die Abmessungen der geringsten Wandstärke dar. In der folgenden Tabelle sind Abmessungen von Hohlfäden aus regenerierter Cuoxan-Cellulose zusammengestellt, wobei D/a das Verhältnis Lumendurchmesser zu Wandstärke ist.
Tabelle 1 Lfd. Lumendurch- Wandstärke Verhältnis D/a messer 1. 30 µm 0,5 µm 60 2. 50 µm 2,0 µm 25 3. 90 µm 3,0,iiin 30 4. 1501um 3,0 pm 50 5. 160 µm 4,0 µm 40 6. 210 µm 3,5 ilim 60 7. 285 µm 2,5 µm 114 8. 290 µm 5,0#2m 58 9. 380 µm 7,0 µm 54 10. 390 µm 3,0 µm 130 11. 420 µm 6,0 µm 70 12. 430 um 2,0 µm 215 Die Hohlfäden, deren Abmessungen in der Tabelle 1 aufgeführt sind, wurden in einen Testdialysator eingebaut und unter Testbedingungen in vitro geprüft.
Die Testmethode ist beschrieben in "Evaluation of Hemodialysers and Dialysis Membranes" Report of a study group fo- the artificial kidney - chronic uremia program 1977; Elias Klein et al. US-Department of Health Education and Welfare. Bethesda, Maryland 20014. Publication No. NIH 77-1294.
2 Bei einem Lösungsfluß von 200 ml/min ~ m und bei einem 2 Dialysatfluß von 500 ml/min ~ m wurde eine Harnstoffclearance von bis 195 ml/min erreicht. Darin zeigt sich die hervorragende Eignung der dünnwandigen Dialysemembranhohlfäden für den Einsatz in künstlichen Nieren.
In den beigefügten Figuren 1 und 2 ist ein derartiger Hohlfaden abgebildet.
Figur 1 zeigt den angeschnittenen Faden in perspektivischer Darstellung, während Figur 2 einen Querschnitt senkrecht zur Fadenachse zeigt, der in den Maßverhältnissen jedoch stark verzerrt werden mußte. 1 ist dabei der Hohlfaden als solcher mit der aus regenerierter Cellulose bestehenden Wand 2.
Der Lumendurchmesser ist mit D und die Wandstärke mit a bezeichnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Dialysemembran in Form eines Hohlfadens aus regenerierter Cellulose, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke 0,5 bis 8 e beträgt.
2. Dialysemembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfadenwand einschichtig ausgebildet ist.
3. Dialysemembran nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lumen einen runden Querschnitt senkrecht zur Fadenachse aufweist und der Lumendurchmesser 50 bis 500 um beträgt.
4. Dialysemembran nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Hohlfadens 1 bis 5 n beträgt.
5. Dialysemembran nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke über den Umfang und die Länge des Hohlfadens gleich bleibt.
6. Dialysemembran nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke über den Umfang und/oder die Länge sich regelmäßig gleichförmig ändert.
7. Dialysemembran nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Lumendurchmesser zu Wandstärke 20 bis 280 beträgt.