DE3406562A1

DE3406562A1 - Membran fuer die inaktivierung von heparin in blut und blutfraktionen, verfahren zu ihrer herstellung, ihre verwendung und verfahren zur inaktivierung von heparin in blut und blutfraktionen

Info

Publication number: DE3406562A1
Application number: DE19843406562
Authority: DE
Inventors: Horst Prof. Dr. 7250 Leonberg Chmiel; Klaus Prof. Dr. 7034 Göttingen Kulbe
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1984-02-23
Filing date: 1984-02-23
Publication date: 1985-08-29

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Membran zur Entfernung von Heparin aus Blut oder Blutfraktionen, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
Medizinische Behandlungsverfahren, bei denen das Blut von Patienten in einem extrakorporalen Kreislauf durch technische Hilfseinrichtungen, wie beispielsweise "künstliche Nieren", ~Herz-Lungen-Maschinen" oder ~Plasmaseparatoren", geführt werden muß, sind heute weit verbreitet. Es besteht dabei die Gefahr, daß das Blut innerhalb dieser Vorrichtungen gerinnt. Zur Beseitigung dieser Gefahr muß dem Blut des Patienten teilweise in sehr hohen Dosierungen Heparin zugesetzt werden, das die Gerinnung des Blutes verhindert.
Heparin hat ein Molekulargewicht von ca. 17 000. Heparin ist ein in kleinen Mengen an Eiweißstoffen gebundener, in menschlichen und tierischen Organen, wie Leber, Lunge, Darmschleimhaut und Herz vorkommender Stoff, der das Gerinnen des im Körper kreisenden Blutes verhindert und für den Patienten lebenswichtig ist.
Wird das Blut dem Patienten wieder zugeführt, muß das zugesetzte Heparin, wenn es in höheren Dosierungen zugesetzt wurde, wieder entfernt werden. Auch eine relativ geringe Heparingabe führt, wenn das Blut wieder dem Menschen zugeführt wird, zu relativ häufigen Komplikationen, wie beispielsweise Gewebeblutungen. Durch die Verlängerung der Perfusionszeiten durch verbesserte Maschinen, wie zum Beispiel Membran-Oxygenoratoren, sind diese Schwierigkeiten immer größer geworden.
Um die mit der Heparinisierung verbundenen Schwierigkeiten zu beseitigen, sind eine Reihe von Vorschlägen gemacht wor- den. Man hat vorgeschlagen, die zur Behandlung erforderliche Heparindosis herabzusetzen, die Blutverträglichkeit durch Zugabe anderer Materialien zu verbessern, die Oberfläche der Geräte mit Heparin, Albumin oder fibrinolytischen Enzymen zu belegen. Es wurde weiterhin vorgeschlagen, das Heparin durch andere antithrombotische Substanzen zu ersetzen oder aber das eingesetzte Heparin nach der Behandlung beispielsweise durch Protamin zu neutralisieren.
All diese Verfahren sind jedoch nicht zufriedenstellend.
Besonders im letzteren Fall bleibt die Kontrolle des Heparinspiegels im Blut ein ernstes Problem, da ein Protaminüberschuß seinerseits, zum Beispiel bei einer Reihe von Diabetikern, zu Allergenreaktionen mit tödlichem Ausgang geführt hat.
Bei der Dialysebehandlung oder Hämofiltration sind Heparinkonzentrationen üblich, die eine nachträgliche Entfernung durch externe Eingriffe im allgemeinen nicht erfordern. Bei der Behandlung der Hyperlipoproteinämien bzw. der Hypercholesterinämien sind zur Fällung von "low density lipoprotein11 -Gaben von bis zu 100 000 Einheiten Heparin erforderlich.
Dieses Heparin muß unbedingt beseitigt werden, bevor das so behandelte Plasma bzw. Blut dem Patienten reinfundiert wird.
Auch das bei Herzoperationen mit Hilfe der Herz-Lungen-Maschine dem Blut in bis zu 30 000 Einheiten zugesetzte Heparin muß vor dessen Rückführung in den Patienten unwirksam gemacht werden.
In der Leber des Menschen kommt das heparinspaltende Enzym Heparinase vor. Dies ist aufgrund seiner geringen Gesamtaktivität nicht in der Lage, ein massives Heparinangebot, wie es bei der zusätzlichen Gabe von Heparin und Rückführung des Blutes im Körper auftritt, in ausreichend kurzer Zeit zu inaktivieren.
In der US-PS 4 373 023 wird ein Verfahren zur Neutralisation von Heparin beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird das Blut eines Patienten, das größere Mengen an Heparin enthält, extrakorporal zur Entfernung des Heparins behandelt, indem man das Heparin mit immobilisierter Hcparinase, die unter Verwendung von Mikroorganismen hergestellt wurde, in Berührung bringt.
Bei dem bekannten Verfahren ist die Heparinase an Agarose gebunden. Es besteht die Gefahr, daß die Agarose durch Enzyme im Blut abgebaut wird und daß lösliche Abbauprodukte entstehen und Heparinase freigesetzt wird, die dann ins Blut übertritt und in diesem verbleibt.
Das zusätzliche Heparinase enthaltende Blut wird in den Körper zurückgeführt, und die nun im Ueberschuß im Körper vorhandene Heparinase stört den gesamten Enzymhaushalt im Körper beachtlich und inaktiviert das Heparin, welches im Blut verbleiben muß. Dies kann für den Patienten tödliche Konsequenzen haben. Außerdem kann die synthetisch hergestellte Heparinase Immunreaktionen hervorrufen.
Nach Schätzungen von Klinikern kann für die Behandlungsverfahren bei verschiedenen Formen von Hyperlipoproteinämien und Hypercholesterinämien in den nächsten Jahren mit einem Patientenkollektiv von 10 000 bis 15 000 Personen allein in der Bundesrepublik Deutschland gerechnet werden. Diese müßten sich in ca. zweiwöchigen Abständen einer Behandlung zur Low-Density-Lipoprotein-Abtrennung unterziehen. Besonders schwere Krankheitsbilder mit einer derzeitigen Lebenserwartung von nur 20 bis 30 Jahren sind bei der homozyten familiären Hypercholesterinamie gegeben.
Für eine Durchsetzung eines entsprechenden Therapieverfahrens ist es jedoch unbedingt erforderlich, daß ein Verfahren zur Verfügung steht, mit dem der hohe Heparingehalt des Blutes oder von Blutfraktionen herabgesetzt werden kann.
Bei der Herstellung von Blutkonserven ist es üblich, dem in den Blutkonserven gelagerten Blut Heparin oder Citrate zuzusetzen, um das Gerinnen des Blutes zu verhindern. Die Verwendung von Heparin als Gerinnungshemmer bei Blutkonserven hat bis heute noch keine breite Anwendung gefunden, da es nur mit Schwierigkeiten verbunden ist, das Heparin aus dem Blut zu entfernen, und erst vor kurzem das Verfahren zur Entfernung von Heparin, wie es in der US-PS 4 373 023 beschrieben wird, vorgeschlagen wurde. Dieses Verfahren ist jedoch, wie oben erläutert wurde, mit Nachteilen verbunden.
In der DE-OS 30 04 990 wird eine Vorrichtung zur Entgiftung von Blut und Blutkompartimenten beschrieben, die aus einer semipermeablen Membran besteht, an der das Blut bzw. Blutkompartiment auf der einen Seite entlangströmt und an der es aufgrund eines angelegten transmembranen Druckes oder einer angelegten transmembranen Konzentrationsdifferenz zu einem Durchtritt am mit Toxinen beladenen Fluid durch die Poren der Membran kommt.
Bei dieser bekannten Vorrichtung ist auf der dem Blut bzw.
dem Blutkompartiment abgekehrten Seite der semipermeablen Membran ein Depot vorgesehen, das mindestens einen Aggregationshemmer oder mindestens einen Aggregationshemmer und mindestens einen Katalysator enthält. Die Membran ist für mit Toxinen beladenes Fluid durchlässig. Diese bekannte Vorrichtung kann man auch zur Entfernung von Heparin verwenden, wenn das Depot aus Kohlenstoff besteht.
Mit dieser bekannten Vorrichtung ist es jedoch nicht möglich, das Heparin ausreichend zu entfernen. In dem Depot wird ein Teil des Heparins absorbiert. Diese Absorption kann aber nur sehr schwer gesteuert werden, und es ist, wie aus Seite 5, erster Absatz dieser Druckschrift hervorgeht, ebenfalls erforderlich, in den Zu- und Ableitungsschläuchen derartige Depots vorzusehen. Dies ist von Nachteil, da eine genaue Bestimmung der Heparinkonzentration nur mit Schwierigkeiten verbunden ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mittel und Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen Heparin aus Blut oder Blutfraktionen entfernt werden kann, ohne daß das Blut durch anderen Verbindungen oder Substanzen verunreinigt wird.
Insbesondere soll vermieden werden, daß das Blut durch Heparinase verunreinigt ist, welche auf enzymatischem Wege hergestellt wurde und, wenn sie in den Körper des Menschen kommt, Antigenkörperbildung verursacht.
Erfindungsgemäß soll es möglich sein, Heparin, welches dem Blut oder Blutfraktionen zugesetzt wurde, aus dem Blut oder den Blutfraktionen zu entfernen, ohne daß zusätzlich komplizierte Einrichtungen erforderlich sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung soll es weiterhin möglich sein, die Heparin konzentration auf einfache Weise zu kontrollieren.
Gegenstand der Erfindung ist eine Membran, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Trenngrenze im Bereich von 30 000 bis 25 000 D aufweist und daß sie auf der Seite, zu der Teilchen, die größer sind, als es der oben genannten Trenngrenze entspricht, keinen Zutritt haben, vollständig oder teilweise mit einem heparinspaltenden Enzym belegt ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membran, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine an sich bekannte Membran mit einer Trenngrenze von 25 000 bis 30 000 D mit einem heparinspaltenden Enzym in an sich bekannter Weise belegt.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung der erfindungsgemäßen Membran zur Inaktivierung von Heparin in Blut oder Blutfraktionen, bei der man das Blut oder die Blutfraktion, welche(s) Heparin enthält, an der Membran vorbeileitet bzw. unter Verwendung der Membran dialysiert.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der Membran in einem an sich bekannten Blutbehandlungssystem, bei der man in dem an sich bekannten Blutbehandlungssystem eine Vorrichtung zur Entfernung des Heparins aus Blut vorsieht, die eine erfindungsgemäße Membran umfaßt.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zur Entfernung von Heparin aus Blut oder Blutfraktionen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Blut oder die Blutfraktion durch eine an sich bekannte Vorrichtung zur Behandlung von Blut leitet, die so ausgebildet ist, daß das Blut oder die Blutfraktion längs einer erfindungsgemäßen Membran geleitet wird, wobei längs der Membran eine Druckdifferenz erzeugt wird.
Uberraschenderweise wurde gefunden, daß es möglich ist, das Heparin aus dem Blut bzw. einer Blutfraktion zu entfernen, wenn man das Blut bzw. die Blutfraktion an einer Membran vorbeileitet, deren Porengröße so bemessen ist, daß nur das Heparin durchtreten kann und höhermolekulare Stoffe zurückgehalten werden.
Erfindungsgemäß kann man aus Blut oder Blutfraktionen das Heparin entfernen. Das dem Patienten in einem extrakorporalen Kreislauf entnommene Blut oder eine entsprechende Blutfraktion oder Blut aus einer Konserve, die Heparin enthalten, werden erfindungsgemäß behandelt und danach dem Patienten, gegebenenfalls nach Vereinigung der verschiedenen Blutbestandteile, wie zum Beispiel dem Blutplasma mit den Blutkörperchen, wieder ohne Gefahr zugeführt.
Erfindungsgemäß ist es möglich, die immunologischen und blutbedingten Schwierigkeiten zu beseitigen, die durch eine ungenügende Entfernung oder Neutralisation des Heparins auftreten, wenn dieses dem Blut in Mengen bis zu 100 000 Einheiten während der extrakorporalen Behandlung zugesetzt wurde, wie beispielsweise bei der Entfernung bestimmter Lipoproteine (LDL) bei der Hyperlipoproteinämie oder der Hypercholesterinämie und bei Aorta-Coronar-Bypass-Operationsverfahren, bei denen Herz-Lungen-Maschinen verwendet werden.
Erfindungsgemäß kann man nicht nur Blut sondern sämtliche Blutfraktionen behandeln, in denen Heparin vorhanden ist.
Bei vielen Verfahren, bei denen dem Patienten in einem extrakorporalen Kreislauf das Blut entnommen wird, wird das Blut in Blutplasma und Blutkörperchen getrennt. In einem solchen Fall wird das Heparin im Blutplasma enthalten sein, und das Blutplasma wird erfindungsgemäß behandelt.
Selbstverständlich ist es auch möglich, Plasmabestandteile erfindungsgemäß zu behandeln. Das abgetrennte Plasma kann über Membranen in weitere Fraktionen geteilt worden sein, und alle verschiedenen Blutfraktionen, die Heparin enthalten und beispielsweise durch Zentrifugieren, Elektrophorese, Chromatographie, Membrantechniken etc. gewonnen wurden, können erfindungsgemäß behandelt werden.
Gemäß der Erfindung kann man Blut, welches als Konserven längere Zeit gelagert wurde, behandeln und es, bevor es dem Patienten durch Infusion verabreicht wird, vom Heparin befreien. Das von Heparin befreite Blut,Plasi'a oder die Plasmafraktion wird entweder dem Patienten zurückgeführt oder mit den anderen Blutbestandteilen, von denen sie ursprünglich abgetrennt wurden, wieder vereinigt und dann dem Patienten reinfundicrt.
Erfindungsgemäß kann man als Membran alle Membranen verwenden, die bei Blutbehandlungssystemen eingesetzt werden. Der- artige Membranen müssen bioverträglich sein und die geeignete Trenngrenze oder Ausschlußgrenze aufweisen. Im Handel sind derartige Membranen erhältlich, und sie sind beispielsweise aus Polyfluorethylenpropylen-Folien oder anderen inerten halogenierten Polymeren hergestellt. Die Membranen sollten eine Trenngrenze im Bereich von 30 000 bis 25 000 Dalton aufweisen. Es ist jedoch auch möglich, Membranen zu verwenden, die Trenngrenzen außerhalb dieser Bereiche besitzen.
Es ist nur von Bedeutung, daß die Heparinmoleküle durch die Membran hindurchgehen und die Bestandteile des Blutes bzw.
der Blutfraktion, insbesondere des Blutplasmas, nicht durch die Membran hindurchgehen. Heparin besitzt, wie oben angegeben, ein Molekulargewicht im Bereich von 15 000 bis 20 000.
Damit das Heparin ohne Schwierigkeiten durch die Membran hindurchgehen kann, ist eine Trenngrenze von 25 000 Dalton erforderlich.
Auf der dem Blut abgewandten Seite der Membran, d.h. der Seite der Membran, wo keine Teilchen hingelangen, die grö-Ber sind als es 30 000 D entspricht, ist ein heparinspaltendes Enzym aufgebracht. Als heparinspaltendes Enzym verwendet man beispielsweise Heparinase, O-Sulfatase, N-Sulfatase, t3-Glucoronidase, Aldosereductase oder Glucuronatreductase oder ihre Gemische. Bevorzugt wird Heparinase verwendet.
Vor kurzem wurde ein Verfahren zur Herstellung von Heparinase vorgeschlagen (vgl. US-PS 43 41 869). Nach diesem Verfahren wird die Heparinase mittels Bakterien gezüchtet.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man diese Heparinase verwenden, da keine Gefahr besteht, daß sie in das Blut des Patienten gelangt und dort Immunreaktionen hervorruft.
Das Enzym kann an der Membran physikalisch oder chemisch gebunden sein. Das Enzym kann an der Membran mechanisch verankert sein oder durch chemische Reaktion an die Membran gegebunden sein. Beispielsweise kann das Enzym an die Membran kovalent gebunden sein. Verfahren zur irreversiblen Bindung eines Enzyms an feste Oberflächen sind bekannt und werden in zahlreichen Literaturstellen beschrieben.
Das Enzym kann an die Membran beispielsweise mit Hilfe eines brückenbildenden Aktivierungsmittels, d.h. eines Spacers, oder mit Hilfe einer bifunktionellen Verbindung gebunden sein. Derartige Verfahren sind dem Fachmann geläufig und werden in der Literatur beschrieben.
Erfindungsgemäß kann man alle Arten von Membranen verwenden, wie sie bereits zum Behandeln von Blut in der Praxis eingesetzt werden. Man kann beispielsweise Flachmembranen oder Hohlfasermembranen, symmetrische Membranen oder asymmetrische Membranen verwenden. Die Poren der erfindungsgemäßen Membranen können glatt sein, einheitliche oder uneinheitliche Größen aufweisen. silan kann symmetrische oder asymmetrische membranen verwenden.
Gemäß der Erfindung werden bevorzugt asymmetrische Membranen verwendet. Derartige asymmetrische Membranen besitzen auf der dem Blut zugewandten Seite eine kleinere Porenweite als auf der dem Blut abgewandten Seite. Das bedeutet beispielsweise, daß die Poren konisch verlaufen. Asymmetrische Membranen können auch aus einer Trennschicht und einer Stützschicht aufgebaut sein. Bevorzugte erfindungsgemäße Membranen sind solche, die aus einer Trenn- und einer Stützschicht aufgebaut sind. Die dem Blut zugewandte Seite ist dabei immer die Trennschicht. Bei derartigen Membranen ist dann die Stützschicht mit dem heparinspaltenden Enzym belegt.
Die Erfindung betrifft weiterhin Membranen, die eine Trenngrenze im Bereich von 30 000 bis 25 000 D aufweisen, die aus einer Trennschicht und einer Stützschicht bestehen, wo- bei die Stützschicht als mikroporöse Struktur ausgebildet ist und die Stützschicht in ihr verteilt das heparinspaltende Enzym enthält. Es ist nicht erforderlich, daß die gesamte Stützschicht das heparinspaltende Enzym enthält. Dieses kann in Teilen von ihr verteilt sein. Derartige Membranen sind bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Diese Membranen können zusätzlich das Enzym auf der dem Blut abgewandten Seite enthalten.
Besonders bevorzugte Membranen sind solche, die als Hohlfaser vorliegen und eine Trennschicht und eine Stützschicht aufweisen. Die Trennschicht kann im Inneren der Hohlfaser vorgesehen sein. In einem solchen Fall wird das Blut oder die Blutfraktion, aus der das Heparin abgetrennt werden soll, in das Innere der Hohlfaser geleitet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Membran als Hohlfaser vor, wobei die Trennschicht an der Außenseite der Hohlfaser vorgesehen ist. In einem solchen Fall strömt das Blut an der Außenseite der Hohlfaser entlang.
Erfindungsgemäß werden bevorzugt Hohlfasermembranen mit asymmetrischer Struktur verwendet. Die asymmetrische Membran hat auf der dem Blut zugewandten Seite eine kleiner Porenweite als auf der dem Blut abgewandten Seite. Das bedeutet beispielsweise auch, daß die Poren konisch verlaufen können.
Die eigentliche Trennschicht, die zwischen Blutbestandteilen und Heparinase trennen soll, ist die mit dem kleineren Porendurchmesser.
Die Herstellung der Membranen erfolgt nach an sich bekannten Verfahren. Man verwendet die im Handel erhältlichen Membranen und belegt sie in an sich bekannter Weise mit dem Enzym. Die Konzentrationen an Enzym etc. richten sich danach, wieviel Heparin aus dem Blut bzw. der entsprechenden Blutfraktion entfernt werden soll, und kann auf einfache Weise vom Fachmann bestimmt werden.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die erfindungsgemäße Membran erläutert.
Figuren 1 a, 1b und 1 c zeigen symmetrische Membranen, die aus einer aktiven Schicht oder Haut 2 bestehen und mit dem heparinspaltenden Enzym 1 belegt sind. Bei der in Figur 1 a dargestellten Ausführungsform ist nur die Oberfläche der Membran ganz oder teilweise mit dem Enzym belegt. Die Poren weisen hier glatte Durchgänge auf.
Bei der in Figur 1 b dargestellten Ausführungsform sind die Porendurchgänge ungleichmäßig, und es ist ebenfalls nur die Oberfläche der Membran mit Enzym 1 belegt. Bei der in Figur 1 c dargestellten Ausführungsform ist auch ein Teil der Poren mit Enzym belegt. Es muß jedoch sichergestellt sein, daß das Blut oder die Blutfraktion nicht mit dem Enzym in Berührung kommt.
-In Figur 2 ist eine bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsform, nämlich eine asymmetrische Membran, die aus einer Trennschicht 3, die auch als aktive Schicht bezeichnet werden kann, und einer Stützschicht 4 besteht. In diesem Fall ist das Enzym auf der Stützschicht aufgebracht. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die eine Seite der Schicht sowie ein Teil der Poren mit Enzymen belegt. Dies kann entsprechend den Erfordernissen variiert werden.
In Figur 3 ist eine Hohlfaser im Querschnitt gezeigt. Bei der dargestellten Form bezeichnen 2 die Trennschicht, 1 das Enzym und 4 die Stützschicht. In Figur 3 ist schematisch dargestellt, daß sich das Enzym nur auf der Außenseite der Hohlfaser befindet (a,b) nur im Inneren der Stützschicht 4 vorhan(len ist (c) oder sowohl auf der Außenseite als auch im Inneren der Stützschicht vorhanden ist (d) Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform strömt das Blut im Inneren der Hohlfaser. Die Umsetzung des Heparins mit dem heparinspaltenden Enzym findet entweder in der Stützschicht oder an der Außenseite der Hohlfaser statt.
In der DE-OS 26 42 535 wird ein Blutbehandlungssystem beschrieben. Auf die Offenbarung in dieser Druckschrift wird ausdrücklich Bezug genommen.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, wie sie in der DE-OS 26 42 535 beschrieben ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie nach der Vorrichtung zur Reinigung des Blutplasmas oder nach der Vorrichtung zum Mischen des Blutes mit Blutplasma eine Vorrichtung zur Entfernung des Heparins aus dem Blut oder einer Blutfraktion aufweist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine erfindungsgemäße Membran aufweist. Längs dieser Membran strömt das Blut und wird vom Heparin gereinigt.
Die Vorrichtung weist in an sich bekannter Weise Blutentnahmeeinrichtungen, Leitungen, Pumpen, Ventile, Blutleckdetektoren, Luftblasenfallen, gegebenenfalls Temperiereinrichtungen, einen oder mehrere Plasmaseparationsmodul(e) , Toxinentfernungsstufen, Einrichtungen zur Vereinigung der Blutbestandteile und eine Blutrückführungseinrichtung zum Patienten auf. Es ist das erfindungsgemäße Merkmal, daß diese Vorrichtung zusätzlich eine Vorrichtung mit der erfindungsgemäßen Membran umfaßt.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Entfernung von Heparin aus Blut oder Blutfraktionen, bei dem man das Blut oder die Blutfraktionen durch diese bekannte Vorrichtung zur Behandlung von Blut leitet, die aber so ausgebildet ist, daß das Blut oder die Blutfraktion längs einer erfindungsgemäßen Membran strömt, wobei längs der Membran eine Druckdifferenz erzeugt wird. Bei einem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man als Membranen Hohlfasern, wie sie oben beschrieben wurden. Es ist besonders bevorzugt, daß das Heparin enthaltende Blut oder die das Heparin enthaltende Blutfraktion auf der Innenseite der Hohlfasermembran eingeführt wird, zwischen der Innenwand und der Außenwand der Faser eine hydrostatische Druckdifferenz erzeugt wird, so daß das Heparin durch die innere Faserwand hindurchgeht, so daß die enzymatische Reaktion bevorzugt im porösen Stützmaterial zwischen Innenwand und Außenwand abläuft.
Selbstverständlich ist es auch möglich, das Blut auf der Au-Benseite einer Hohlfaser entlang zu leiten, so daß der Vorgang umgekehrt abläuft, wobei ebenfalls wieder eine Druckdifferenz erzeugt wird.

Claims

Membran für die Inaktivierung von Heparin in Blut und Blutfraktionen, Verfahren zu ihrer Herstellung, ihre Verwendung und Verfahren zur Inaktivierung von Heparin in Blut und Blutfraktionen PATENTANSPRUCHE Membran, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine Trenngrenze im Bereich von 30 000 bis 25 000 D aufweist und daß sie auf der Seite, zu der Teilchen, die größer sind als der oben genannten Trenngrenze entspricht, keinen Zutritt haben, vollständig oder teilweise mit einem heparinspaltenden Enzym (1) belegt ist.
2. Membran nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß auch ein Teil der Poren mit dem heparinspaltenden Enzym (1) belegt ist.
3. Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine Trennschicht (3) und eine Stützschicht (4) aufweist und die Stützschicht mit dem heparinspaltenden Enzym belegt ist.
4. Membran, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie eine Trenngrenze im Bereich von 30 000 bis 25 000 D aufweist, daß sie eine Trennschicht (3) und eine Stützschicht (4) besitzt, die Stützschicht als mikroporöse Struktur ausgebildet ist und die Stützschicht in ihr verteilt ein heparinspaltendes Enzym enthält.
5. Membran nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß zusätzlich die Seite der Stützshicht mit einem heparinspaltenden Enzym belegt ist.
6. Membran nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß sie als Hohlfaser (5) vorliegt und die Trennschicht (3) im Inneren der Hohlfaser vorgesehen ist.
7. Membran nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß sie als Hohlfaser (5) vorliegt und die Trennschicht (4) an der Außenseite der Hohlfaser vorgesehen ist.
8. Membran nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als heparinspaltendes Enzym Heparinase, O-Sulfatase, N-Sulfatase, #-Glucoronidase, Aldosereductase und/oder Glucuronatreductase aufweist.
9. Membran nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Enzym in mechanisch verankerter Form oder in chemisch kovalent gebundener Form vorliegt.
10. Membran nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Enzym an der Membran mit Hilfe eines brückenbildenden Aktivierungsmittels oder mit Hilfe einer bifunktionellen Verbindung gebunden wird.
11. Verfahren zur Herstellung der Membran nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man eine an sich bekannte Membran mit einer Trenngrenze von 25 000 bis 30 000 D mit einem heparinspaltenden Enzym in an sich bekannter Weise belegt.
12. Verwendung der Membran nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11 zur Inaktivierung von Heparin in Blut oder Blutfraktionen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß man das Blut oder die Blutfraktion, welche Heparin enthält, an der Membran vorbeileitet.
13. Verwendung der Membran in einem an sich bekannten Blutbehandlungssystem, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß in dem an sich bekannten Blutbehandlungssystem eine Vorrichtung zur Entfernung des Heparins aus Blut vorgesehen ist, die eine Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 11 enthält.
14. Verfahren zur Entfernung von Heparin aus Blut oder Blutfraktionen, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß man das Blut oder die Blutfraktion durch eine an sich bekannte Vorrichtung zur Behandlung von Blut leitet, die so ausgebildet ist, daß das Blut oder eine Blutfraktion längs einer Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 10 geleitet wird, wobei längs der Membran eine Druckdifferenz erzeugt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man als Membran Hohlfasern gemäß Anspruch 6 verwendet, daß das Heparin enthaltende Blut oder die das Heparin enthaltende Blutfraktion auf der Innenseite der Hohlfasermembran eingeführt wird, zwischen der Innenwand und der Außenwand der Faser eine hydrostatische Druckdifferenz erzeugt wird, so daß das Heparin durch die innere Faserwand hindurchgeht, und daß die enzymatische Reaktion, bevorzugt im porösen Stützmaterial, zwischen Innenwand und Außenwand abläuft.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man als Membranen Hohlfasern gemäß Anspruch 7 verwendet, daß das Heparin enthaltende Blut oder die das Heparin enthaltende Blutfraktion auf der Außenseite der Hohlfasermembran eingeführt wird, zwischen der Innenwand und der Außenwand der Faser eine hydrostatische Druckdifferenz erzeugt wird, so daß das Heparin durch die äußere Faserwand hindurchgeht, und daß die enzymatische Reaktion, bevorzugt im porösen Stützmaterial, zwischen Innenwand und Außenwand abläuft.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man den Durchsatz des das Heparin enthaltenden Substrats durch geeignete Wahl der hydrostatischen Druckdifferenz so einstellt, daß seine Aufenthaltszeit in der Hohlfaserwand ausreicht, um eine möglichst vollständige Inaktivierung des Heparins zu erhalten.