DE4127657A1 - Perlfoermige polyvinylalkoholgele fuer die aufreinigung und auftrennung biologischer fluessigkeiten, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung - Google Patents

Description

Perlfömige Trägermedien auf der Basis von PVAL sind aus den Patentschriften DE-OS 29 43 193, DE-OS 33 44 912, Japanisches Patent 58 65,735, U.S. Patent 41 04 208 sowie DE-OS 20 40 106 (entsprechend JP 54-1 40 421) bekannt. Allen Verfahren ist gemeinsam, daß sie vom Vinylacetat ausgehen, das zunächst in wäßriger Phase unter Zugabe eines bifunktionellen Vernetzers suspendiert und anschließend radikalisch polymerisiert wird. Die beschriebenen Verfahren sind technisch aufwendig, da mehrere Stunden Reaktionszeit (bis zu 100 Stunden DE-OS 30 40 106) benötigt werden und der gebildete Polyvinylacetat erst anschließend zum PVAL verseift werden muß. Das synthetische Material besitzt je nach Ver­ netzungsgrad eine bestimmte Porosität. Nachteile der nach diesen Verfahren hergestellten Produkte sind einmal die mangelnde mechanische Stabilität - die Träger können nicht mit einem Magnetrührer gerührt werden -, zum anderen können Spuren von Emulgatoren oder von Polymerisationskatalysatoren in Polymeren verbleiben, die, im Kontakt mit biologischen Flüssigkeiten (z. B. Blut), ausgelaugt werden können und so zu unphysiologischen Reaktionen führen.

Ein anderes Verfahren, direkt ausgehend vom PVAL, zur Herstellung von Chromatographie-Medien ist in der DE-OS 39 00 272 beschrieben. Das dort beschriebene Verfahren geht von pulverförmigen PVAL-Festprodukten aus, die im ersten Schritt mit Epihalogenhydrinen in heterogener Phase vernetzt werden. Dieses Verfahren ermöglicht nicht die Herstellung perlförmiger Produkte und gestattet auch nicht, die Größe der Polymerträger entsprechend den chromatographischen Anforderungen zu variieren, was z. B. für den Einsatz in der Hemoperfusion Voraussetzung ist. Die Einsatz­ möglichkeiten der nach o. a. Verfahren hergestellten Trägergele sind zum einen auf die reine Gelfiltration (DE-OS 29 43 193, DE-OS 20 40 106, U.S. Patent 41 04 208) sowie auf die Affinitätschromatographie beschränkt.

Verfahren zur Herstellung von Ionenaustauschern sind in den Patentschriften US 32 77 025; DE-OS 20 05 407 D2, DE Patent 20 05 408 beschrieben. Hierbei werden als Basis vorwiegend Zellulose und Dextrane verwendet, die, nachdem sie in Suspension zu perlförmigen Trägern vernetzt wurden, mit Diäthylaminoäthylhalogeniden umgesetzt werden. Die dort beschriebenen Polysaccharidderivate weisen über die mangelnden mechanischen Eigenschaften hinaus erhebliche Mängel hinsichtlich der chemischen und biologischen Stabilität auf.

Weitere Verfahren zur Herstellung von polymeren Träger­ medien entweder für die Ionenaustausch-Chromatographie oder die Gelchromatographie sind in den Patentschriften JP 5865,735, JP 5811,046 und JP 8190,804 beschrieben. Allen Verfahren ist gemeinsam, daß sie a) für die Herstellung nur eines Trägertyps geeignet sind, b) auf die Verwendung von Emulgatoren angewiesen sind und c) als organische Phase hochgiftige Lösungsmittel wie z. B. Benzol, Toluol oder chlorierte Kohlenwasserstoffe verwenden. Diese Verfahrens­ weisen schränken die Verwendung obiger Medien drastisch ein und erfordern aufwendige Sicherheits- und Abfallbeseiti­ gungsmaßnahmen.

Mangelnde mechanische Stabilität und zeitaufwendige Präparation (über 24 Stunden) sind auch die Nachteile eines im Japanischen Patent 6245,637 beschriebenen Verfahrens, bei dem PVAL Beads durch mehrstündiges (20 Stunden) Ausfrieren bei minus 20°C aus einer Ölsuspension gewonnen werden. Die so gewonnenen Medien sind jedoch wegen ihrer partiellen Löslichkeit nur für Mikroeinkapselungen geeignet. Anwendungen für die Chromatographie sind hierbei ausgeschlossen. Träger für die Affinitätschromatographie auf der Basis von Silikaten sind beschrieben in: DE-OS 27 08 974 und DE-OS 26 27 063. Silikate adsorbieren jedoch aufgrund ihrer chemischen Struktur Proteine unspezifisch und sind daher hydrophilen organischen Produkten unterlegen (Y. Yanagihara et al. DE-OS 30 40 106 A1). Des weiteren ist auch hier die Synthese und die Derivatisierung sehr aufwendig (mehr als 12 Stunden Umsetzung unter teilweiser Druckanwendung).

Man verwendet zur Kopplung von Liganden oder Antikörpern Alkyl- bzw. Arylsulfonester, deren Handhabung aufwendig und teuer ist. Man benötigt für die Aktivierung absolut wasserfreie Medien und Lösungsmittel, so daß diese Verfahren für eine technische Anwendung kaum in Frage kommen. Darüber hinaus sind Träger auf Silikatbasis Alkali-hydrolyseanfällig, insofern ist ihr Einsatz in der Chromatographie eingeschränkt.

Diese Nachteile der oben beschriebenen Verfahren und Produkte können dadurch umgangen werden, daß man direkt vom PVAL ausgeht und diesen in gelöster wäßriger Phase in einer organischen Phase suspendiert und gleichzeitig chemisch vernetzt.

In der U.S. Patentschrift 43 06 031 wird die Herstellung eines schwach sauren Kationenaustauschers auf der Basis von PVAL beschrieben. Dabei wird der in Wasser gelöste PVAL in einer organischen Phase, bestehend aus chlorierten Kohlen­ wasserstoffen und Toluol suspendiert und mit Glutaraldehyd oder Epichlorhydrin zu perlförmigen Trägern vernetzt. Anschließend wird das Produkt mit Glyoxylsäure zu einem schwach sauren Ionenaustauscher umgesetzt. Auch dieses Verfahren erfordert sehr lange Reaktionszeiten (bis zu 24 Stunden), ferner chlorierte Lösungsmittel als organische Phase sowie Emulgatoren, ohne die eine Kugel- bzw. Perlform nicht realisiert werden kann. Allen zitierten Verfahren ist gemeinsam, daß sie nicht geeignet sind zur Herstellung makropartikulärer Hemoperfusions-Träger (<500 µm) oder stark saurer bzw. basischer Ionenaustauscher. Um eine be­ stimmte Porosität zu erreichen, werden bei den genannten Verfahren Salze zugefügt, die nach der Perlbildung erst ausgelaugt werden müssen.

Es konnte nun überraschenderweise gezeigt werden, daß bei Verwendung von organischen Medien, die eine bestimmte Viskosität aufweisen - vorzugsweise 30 bis 80 centipoise -, sich die Verwendung von Emulgatoren, salzartiger Zusätze oder die Verwendung von organischen leicht siedenden Lösungsmitteln gänzlich erübrigt. Hierfür werden Pflanzen­ öle wie z. B. Rapsöl, Olivenöl, Sojabohnenöl oder Paraffin­ öl sowie gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren wie z. B. Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure sowie Mischungen derselben verwendet. Auch Fettsäuren oder Fettsäuregemische, die bei Zimmertemperatur fest sind, sich jedoch bei 30 bis 60°C verflüssigen lassen und die die entsprechende Viskosität aufweisen, können für diesen Zweck verwendet werden. Vorzugsweise wird die organische Phase in einem zwei- bis vierfachen Volumenüberschuß, bezogen auf die wäßrige Phase, eingesetzt. Die Vernetzung der suspendierten Polymerlösung kann mit solchen Dialdehyden bewerkstelligt werden, die wasserlöslich sind. Dazu gehören z. B. Glutardialdehyd, Glyoxal, Therephthaldialdehyd und Pentadial. Wie aus der Literatur bekannt, wird die Acetalvernetzungsreaktion durch Mineralsäuren katalysiert, wobei die Acetalbildungsge­ schwindigkeit proportional zur Säurekonzentration ansteigt. Bei dem vorliegenden Verfahren haben sich Konzentrationen von 0,1 bis 1 normal als vorteilhaft erwiesen. Sie ermöglichen unter den gewählten Versuchsbedingungen bei Raumtemperatur eine befriedigende Abreaktion nach bereits 60 Minuten. Die Vernetzung mit Therephthalaldehyd führt in der Regel zu etwas festeren Gelen, da dieser Aldehyd dem Gel eine höhere Steifigkeit verleiht als der flexiblere Glutar­ aldehyd.

Die Porosität von polymeren Trägern wurde bei den bisherigen Verfahren im allgemeinen durch die Konzentration des Vernetzers eingestellt. In der vorliegenden Erfindung wird nun überraschenderweise gezeigt, daß die Porosität nicht allein von der Vernetzerkonzentration, sondern im besonderen Maße von dem Polymerisationsgrad des Polymeren sowie der Polymerkonzentration abhängt. Die Porosität nimmt bei vorgegebener Polymerkonzentration mit steigendem Polymerisations­ grad entsprechend der Abnahme der Knäueldichte zu. So können bei der Verwendung von Polymeren mit einem Poly­ merisationsgrad von unter 1000 sehr kompakte, unporöse Gele hergestellt werden, die vorwiegend für die "fast-flow" Ionenaustauschchromatographie eingesetzt werden können. Proteine mit einer Molmasse von 30 000 können dabei nicht in das innere des Geles eindiffundieren. Dadurch findet der Stoffaustausch vorwiegend an der Trägeroberfläche statt, der einen raschen Massetransport und damit eine schnelle Proteinauftrennung gewährleistet. Träger dagegen mit einem Polymerisationsgrad über 1000 lassen sich vorteilhaft als Affinitätsmatrizes einsetzen.

Neben den erwähnten Parametern zur Regulierung der Poren­ struktur kann durch Zugabe von organischen Lösungsmitteln zu der wäßrigen Phase die Knäueldichte und damit die Poren­ struktur beeinflußt werden. Hierfür sind vor allem solche Lösungsmittel geeignet, die das Polymerknäuel entweder quellen oder schrumpfen lassen. Zur ersteren Kategorie gehören Lösungsmittel wie z. B. Dimethylsulfoxid, Formamid, Dimethylformamid, Pyridin, Piperazin, zur letzteren Kategorie Lösungsmittel wie Alkohole, Aceton, Tetrahydrofuran, Dioxan. Durch Zumischen zu der wäßrigen Phase kann die Knäueldichte des Polymeren entsprechend den Quell- oder Schrumpfeigenschaften des zugesetzten Lösungsmittels nach oben oder nach unten variiert werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, je nach Anforderung, zwischen 25 und 50 Vol.-% - bezogen auf die Polymerphase - organisches Lösungsmittel zuzusetzen. Besonders weitporige Gele werden durch Lösen in reinem Dimethylsulfoxid erhalten.

Durch die zusätzliche Einführung obiger Stoff- und Versuchs­ parameter ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Bandbreite der Polymerträgereigenschaften gegenüber früheren Verfahren deutlich zu erweitern und so den verschiedenen Anforderungen besser anzupassen.

Ein wichtiger Parameter chromatographischer Medien stellt die Teilchengröße (Beadgröße) dar. Der Trend innerhalb der Chromatographie geht heute dahin, immer kleinere Partikel zu verwenden, um mit Hilfe der vergrößerten Oberflächen zu einem rascheren Stofftransport zwischen stationärer und mobiler Phase zu gelangen. Dieses Ziel der "fast-flow"- Chromatographie wird heute durch den Einsatz von Harzen mit Teilchengrößen unter 10 µm Rechnung getragen. Andere Einsatz­ gebiete wie z. B. das Zellcounting, Radioimmunoassay, Zellseparation erfordern sogar Teilchengrößen um 1 µm. Für den Einsatz im Bereich der Hemoperfusion werden dagegen Beadgrößen von über 500 µm benötigt. Diese Grobkörnigkeit ist deswegen erforderlich, um die beim Durchfluß des Blutes auftretenden Druckkräfte weitestgehend zu minimieren, da andernfalls Hemolyse und Plättchenverluste auftreten können.

Für alle oben erwähnten Einsatzgebiete werden heute kommerzielle Medien angeboten, wobei für die genannten Einsatz­ gebiete jeweils verschiedene Matrizes zur Anwendung gelangen.

Die hier beschriebenen Verfahren ermöglichen es nun, mit denselben Ausgangsmaterialien Partikelgrößen zwischen 1 und 3000 µm herzustellen. Während bisher beschriebene Herstellungs­ verfahren die Beadgrößen vorwiegend durch die Rührgeschwindigkeit beeinflussen konnten, ergibt sich bei dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren überraschend die Möglichkeit, diesen Parameter zusätzlich durch die Viskosität der Polymerlösung zu regulieren.

Bei vorgegebener Rührgeschwindigkeit nimmt die Teilchen­ größe mit steigender Viskosität der Polymerlösung zu. Die Viskosität ist eine direkte Funktion des Polymerisationsgrades sowie der Konzentration des Polymeren. Für Bead­ größen im Bereich von unter 100 µm werden vorzugsweise Polymerlösungen mit einer Viskosität von unter 20 centipoise verwendet. Teilchengrößen über 500 µm dagegen erfordern Viskositäten von 200 bis 3000 centipoise.

Was die Polymerisationsgrade zur Regulierung der Beadgrößen anbetreffen, so werden für den Bereich unter 100 µm vorzugsweise Polymere mit einem Polymerisationsgrad unter 1000 eingesetzt. Die Konzentrationen der Polymerlösungen betragen in diesem Falle 5 bis 10 Gew.-%. Zur Herstellung makro­ partikulärer Medien (<500 µm) sind bevorzugt Polymere mit einem Polymerisationsgrad über 1000 einzusetzen. Die Konzentrationen der Polymerlösungen liegen hierbei in der Regel zwischen 2 und 5 Gew.-%. Die Rührgeschwindigkeiten betragen bei den genannten Fällen allgemein 100 bis 2000 Umdrehungen/Min. Als Rührwerke können handelsübliche KPG- Rührwerke verwendet werden.

Die beschriebenen Basispolymeren können nun so modifiziert und derivatisiert werden, daß sämtliche heutzutage in der Chromatographie gebräuchlichen Matrixtypen synthetisiert werden können.

Wissenschaftlich und technologisch die wichtigsten Einsatz­ gebiete sind die Affinitäts- und Ionenaustausch-Chromatographie.

Für die Derivatisierung zu Ionenaustauschern bietet sich der Weg über die epoxy-aktivierten Gele an. Im ersten Derivatisierungsschritt werden die Polymerträger entweder mit Epihalogenhydrinen oder Alkylenbisepoxiden umgesetzt. Den Epoxiden bei den hier beschriebenen Verfahren und Produkten kommen somit zwei Funktionen zu: zum einen können die Epoxide als zusätzliche Vernetzer der Gele fungieren, wodurch eine hohe mechanische Stabilität bedingt wird, zum anderen kann durch nukleophile Substitution der eingeführten Epoxygruppen diese direkt zu Ionenaustauscher-, Chelating- oder Reversed-Phase-Funktionen derivatisiert werden. Diese doppelte Funktion der Epoxide zu nutzen, stellt eine erhebliche Vereinfachung der Trägerherstellung gegenüber früheren Verfahren dar. Als Epoxide kommen vorzugsweise Epichlorhydrin, Epibromhydrin, Ethylenglykol­ diglycidyläther, Diglycidyläther, 1.6-Hexandioldiglycidyl­ äther zur Anwendung. Die Derivatisierung wird vornehmlich in saurem Medium unter Verwendung von z. B. Bortrifluordi­ äthylätherat oder Schwefelsäure oder mittels alkalischer Katalyse unter Verwendung von beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Kalziumhydroxid, üblicherweise bei einer Temperatur von 30 bis 60°C und einer Reaktionsdauer von zwei bis drei Stunden, durchgeführt. Der Substitutionsgrad der Hydroxylgruppen kann in weitem Rahmen durch die Konzentration der Epoxy-Verbindung, der Reaktionszeit und -temperatur beeinflußt werden.

Nach Einführung der Epoxygruppen in das Basispolymer kann die Umsetzung zu den verschiedenen Ionenaustauschern durch nukleophile Substitution mittels sekundärer und tertiärer Amine bewerkstelligt werden. Hierfür bieten sich z. B. Diäthylamin, Dimethylamin, Triäthylamin, Trimethyl­ amin oder Diäthyl-(2-hydroxypropyl)amin an. Diese Substanzen werden durch einfache Inkubation zu der Matrix zur Reaktion gebracht. Die Reaktionszeiten betragen in der Regel 6 bis 12 Stunden bei einer Reaktionstemperatur von 20 bis 40°C. Es entstehen so je nach Verwendung der sekundären oder tertiären Amine abgestuft schwach und stark basische Anionenaustauscher. In analoger Weise lassen sich stark und schwach saure Ionenaustauscher synthetisieren. Dazu werden die Epoxy-Träger mit entweder Alkali- oder Erdalkalisulfiten (stark saurer Austauscher) oder mit Aminocarbonsäuren (schwach saurer Austauscher) umgesetzt. Ähnlich verläuft die Derivatisierung zu Chelating-Trägern und Reversed- Phase-Trägern. Im ersteren Fall findet die Umsetzung mit Nitridotriessigsäure oder Iminodiessigsäure statt, im letzteren Falle mit längerkettigen Alkoholen oder primären Aminen, vorzugsweise mit einer Kettenlänge von 12 bis 18 Kohlenstoffatomen. Die Reaktionen finden allgemein bei einer Temperatur von 30 bis 50°C während einer Zeitdauer von 8 bis 24 Stunden statt. Die Substituenten werden in der Regel in 5- bis 10fachem Überschuß, bezogen auf den Epoxy­ gehalt, eingesetzt. Der Epoxygehalt wird titrimetrisch mit Hilfe einer eingestellten Natriumthiosulfatlösung nach der Methode von Sundberg und Porath (J. Chromatogr., 90, 87, 1974) bestimmt. Er liegt bei den hier entwickelten Trägern zwischen 500 und 1000 µMol/g Träger.

Hinsichtlich der verwendeten Lösungsmittel bestehen keine speziellen Beschränkungen. Die Amine, meistenteils bei Raumtemperatur als Flüssigkeit vorliegend, können als solche direkt eingesetzt werden. Bei den Aminocarbonsäuren und Sulfiten bieten sich in der Regel wäßrige Lösungen an. Die hier entwickelten Verfahrensweisen der nukleophilen Substitution der Epoxygruppen hat gegenüber den bisherigen Methoden (z. B. DE-OS 28 06 674), die Di- oder Trialkylamino­ halogenide verwenden, den Vorteil der einfacheren Prozeß­ führung und des wesentlich höheren Substitutionsgrades. Dies bedeutet für die chromatographische Praxis eine deutlich verbesserte Kapazitätsausnutzung der Trägermedien.

Neben den oben beschriebenen Substitutionsreaktionen zur Herstellung von Ionenaustauschern z. B., können über die Epoxy-Funktion auch Biomoleküle wie Proteine, Antikörper, Enzyme, Oligosaccharide chemisch gekoppelt werden. Zur Kopplung dieser Liganden ist es vorteilhaft, zunächst ein Spacermolekül in das Gel einzuführen. Dies erfüllt zwei Funktionen: Die Konformation des gebundenen Biomoleküls wird präserviert und damit dessen biologische Aktivität im gebundenen Zustand erheblich verbessert, zum anderen kann die Kopplungsausbeute deutlich gesteigert werden. Es bieten sich hierfür sowohl Polyäthylenglykole mit einer Molmasse von 200 bis 1000 - vorzugsweise 200 bis 400 - sowie Diamine in Form des Äthylendiamins oder Hexamethylendiamins an. Auch Polyäthylenimine kommen hierfür in Frage. Diese Spacer werden im ersten Reaktionsschritt an die epoxy-aktivierten Träger analog den oben beschriebenen Verfahren zur Kopplung von Aminen gebunden und im zweiten Schritt entweder mit Epighalogenhydrinen (im Falle der Polyäthylenglykol-Spacer) oder Glutaraldehyd (im Falle der Diamine) aktiviert. Die Spacer werden vorzugsweise in 5- bis 10fachem molaren Überschuß, bezogen auf den Epoxy-Gehalt, eingesetzt. Für die Aktivierung der Aminofunktion mit Glutaraldehyd bestehen keinerlei besonderen Beschränkungen, es können die bekannten Methoden, wie sie in der Literatur beschrieben sind, unter Benutzung eines Phosphat-Puffers, pH 6,5 bis 8,5, angewendet werden. Die Kopplung der Biomoleküle an die aktivierten Spacer wird in der Regel in einem 0,1 bis 0,5 M Phosphat-Puffer, pH 6,5 bis 8,5 durchgeführt. Die Reaktions­ zeiten betragen unter Raumtemperaturbedingungen 2 bis 10 Stunden. Die Kopplungen an die epoxy-aktivierten Spacer erfolgen vorzugsweise in einem 0,1 bis 1 M Kalium-Phosphat­ puffer, pH 7 bis 8,5.

Eine direkte Kopplung ohne die zusätzliche Einführung von Spacermolekülen ergibt sich überraschenderweise durch die Verwendung von polyfunktionellen Isocyanaten.

In der U.S. Patentschrift 41 77 038 ist die Aktivierung und Kopplung mittels Isocyanaten an Agarose, Dextran, Zellulose und Polyacrylamid-Träger beschrieben. Es werden durchweg aromatische Diisocyanate unter Basenkatalyse verwendet. Aromatische Isocyanate haben jedoch den Nachteil, daß sie viel zu reaktiv sind, um z. B. mit einem Protein aus wäßriger Lösung umgesetzt werden zu können. In solchen Fällen reagiert die Isocyanatgruppe bereits mit dem Wasser zu Carbaminsäuren ab. Ein weiterer Nachteil des dort beschriebenen Verfahrens besteht in sehr aufwendigen Aktivierungs­ schritten. So wird in einem Fall der Isocyanat-Aktivierung eine Umsetzung mit Bromcyan vorangestellt oder es werden Polyethylenglykole und Polyethylenimine als Zwischenspacer verwendet. Diese Nachteile können in dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren überraschenderweise dadurch umgangen werden, daß man die Aktivierung mittels aliphatischer Di- und Triisocyanate, die ihrerseits automatisch eine Spacerfunktion besitzen, durchführt.

Für die Aktivierung wird der getrocknete Träger mit einem 1,5 bis 5fachen Überschuß des Isocyanates, bezogen auf die Hydroxylgruppen, umgesetzt. Dabei beteiligt sich vorwiegend nur eine Isocyanat-Funktion an der Addition, so daß die Biomoleküle über die verbleibende Isocyanatgruppe kovalent gebunden werden können. Prinzipiell können alle multifunktionellen aliphatischen Isocyanate für die Aktivierung verwendet werden. Als vorteilhaft haben sich Substanzen wie: 3,5,5-Trimethyl-1-isocyanato-3-isocyanatomethylcyclo­ hexan, 4,4′-Diisocyanatodicyclohexylmethan, 1,6-Hexa­ methylendiisocyanat, Diisocyanatohexansäuremethylester, Hexamethylendiisocyanat-Biuret erwiesen. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, Biomoleküle auch im wäßrigen Milieu ohne zusätzliche Spacer in hohen Ausbeuten an den Träger zu binden.

Im ersten Schritt wird das Basispolymer mit dem jeweiligen Isocyanat in einem organischen Lösungsmittel unter Zugabe eines Katalysators in Kontakt gebracht. Die Umsetzungen verlaufen sehr rasch innerhalb von 30 bis 40 Minuten bei 35 bis 45°C. Als Lösungsmittel werden inerte aprotische Medien wie Dimethylformamid, Formamid, Dioxan, Aceton, Terahydrofuran verwendet. Einen besonders hohen Aktivierungsgrad erhält man überraschenderweise dadurch, daß die Aktivierung in Dimethylsulfoxid durchgeführt wird. Dimethylsulfoxid ist zum einen ein im Vergleich zu den Formamiden sehr stabiles Molekül, zum anderen besitzt es hohe Quelleigenschaften gegenüber dem Basispolymer. Dadurch werden Strukturbereiche für die Aktivierung und auch für die spätere Kopplung zugänglich gemacht, die bei den sonst üblichen Lösungsmitteln von vorneherein unzugänglich sind. Es wird so eine pro Trägereinheit hohe Biomolekül-Beladungsdichte und demzufolge eine optimale Ausnutzung des Trägers ermöglicht.

Die Aktivierungsreaktion verläuft unter Zugabe eines Katalysators, der, bezogen auf die eingesetzte Isocyanat­ verbindung, in der Regel in 0,01 bis 0,5molarer Konzentration vorliegt. Als Katalysatoren werden solche Substanzen verwendet, die allgemein bei der technischen Poly­ urethansynthese Verwendung finden. Dies sind z. B. Stick­ stoffbasen wie Triethylendiamin, Ethylendiamin, Triethylen­ tetramin, Dimethylbenzylamin oder Metallkatalysatoren wie Butyl-Zinn-chlorid, Zinn-II-chlorid, Zinn-octoat, Antimon- III-chlorid. Die Kopplung der Bioliganden erfolgt durch einfaches Inkubieren. Während Proteine in den entsprechenden Pufferlösungen zur Reaktion gebracht werden, hat es sich für niedermolekulare Liganden (z. B. Oligosaccharide) als vorteilhaft erwiesen, diese in einem aprotischen Lösungsmittel, wie sie oben für die Aktivierung angegeben wurden, durchzuführen. Die Reaktion läuft ohne Zugabe eines Katalysators innerhalb von 5 bis 12 Stunden bei Raumtemperatur ab.

Zusätzlich zu den klassischen Anwendungen im Rahmen der Chromatographie erschließen sich den hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren und Produkten durch die Möglichkeit der Verwendung makropartikulärer Trägermedien mit einer Größe über 500 µm überraschenderweise auch Einsatz­ gebiete wie die Hemoperfusion, die den bisher beschriebenen Verfahren verschlossen blieben.

Hauptanliegen bei der Hemoperfusion ist u. a. die selektive Abtrennung von Blutgruppen-Antikörpern oder Toxinen aus Seren oder Blut. Mit Hilfe von Oligosaccharidliganden, wie sie z. B. von Lemieux beschrieben wurden (R. U. Lemieux, Chem. Soc. Rev., 1978, 7,423), die als spezifische Blutgruppenterminanten fungieren, können Blutgruppen- Antikörper praktisch quantitativ aus dem Blut oder dem Serum entfernt werden. Für dieses Verfahren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, entweder von einem epoxy- oder iso­ cyanat-aktivierten Gel auszugehen. Die Antikörper-Bin­ dungskapazitäten der so gewonnenen Träger sind sehr gut, sie liegen um über 70% höher als kommerzielle Affinitäts­ harze wie z. B. Protein A und G Sepharose®. Dies ist umso überraschender, als die hier beschriebenen erfindungs­ gemäßen Adsorbentien eine wesentlich größere Teilchendi­ mension aufweisen als die genannten kommerziellen Affini­ tätsharze.

Eine weitere Anwendung für Hemoperfusionsmedien ergibt sich auf dem Gebiet der Nierenerkrankungen. Im Verlaufe dieser Erkrankungen kommt es sehr häufig zu einer vermehrten Ausschüttung von lysosomalen Enzymen (Proteinasen). Aufgrund des vermehrten Auftretens dieser Substanzen werden Proteine u. a. des Gerinnungs-, Komplement- und Kallikrein- Systems enzymatisch abgebaut. Die dabei anfallenden Abbau­ produkte sind hoch toxisch und können zum totalen Nieren­ versagen führen.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, Verfahren zur Abtrennung dieser Enzyme aus Blut, Serum oder Plasma zu entwickeln. Es bieten sich auch hier die Hemoper­ fusionsmedien mit einer Teilchengröße von über 500 µm an. Da diese Medien während des Separationsprozesses direkt mit dem Blut in Kontakt kommen, muß eine optimale Blutkompati­ bilität gewährleistet sein. Diese Voraussetzung wird überraschenderweise durch den Einsatz der Gele dadurch erfüllt, daß bei der Herstellung der Polymeren gänzlich auf irgendwelche Zusätze wie Emulgatoren, Stabilisatoren oder Polymerinitiatoren verzichtet werden kann, von denen bereits Spuren in der Regel toxische bzw. unphysiologische Reaktionen hervorrufen können.

In Analogie zur Methodik der Immunaffinitäts-Chromatographie werden für die Abtrennung und Entfernung der Enzyme anti-Enzyme-Antikörper als Affinitätsliganden verwendet. Zur Kopplung der Antikörper-Liganden wird vorzugsweise der oben beschriebene Weg über die epoxy- oder isocyanat­ aktivierten Gele beschritten. In praxi kann die Hemoper­ fusion entweder im Batch-Verfahren durchgeführt werden, wobei das Blut für eine bestimmte Zeit mit dem Träger inkubiert und anschließend abfiltriert wird, oder das Blut wird in Art eines chromatographischen Prozesses mit definierter Flußgeschwindigkeit über eine mit dem Adsorber gefüllte Säule geleitet. Dabei werden die Enzymbestandteile automatisch an das Säulenträgermaterial gebunden. Das Eluat ist dann weitestgehend frei von lysosomaler Enzymaktivität.

Aufgrund der hervorragenden Eigenschaften des erfindungs­ gemäßen PVAL-Geles erschließen sich seiner Verwendung weitere Anwendungen vor allem im medizinischen Bereich. Im Zuge der Behandlung von Arteriosklerose oder Hypercholesterolämie sind in den letzten Jahren alternative Verfahren zum Einsatz gelangt, deren Therapieprinzip in der extrakorporalen Abtrennung des Low Density Lipoproteins (LDL), das über 70% des vorhandenen Cholesterins enthält, besteht. Wegen der mangelnden Bindungskapazitäten der herkömmlichen Adsorber konnte diese Therapie bis dato nur mit mikropartikulären Trägern durchgeführt werden. Als Adsorber für das LDL sind vornehmlich Träger beschrieben, die entweder LDL-Antikörper, Acrylate (K. Thies et al., Artif. Organs, Vol 12, 1988, 320), Heparin (PCT 0110409 A2), Aminoverbindungen (PCT 0232875) oder oxäthylierte Alkohole (US. 40 98 771) als Liganden enthalten.

Außer den Antikörper tragenden Medien weisen alle übrigen Träger unspezifische Wechselwirkungen mit den Serum- oder Plasmabestandteilen auf, d. h. diese Adsorber arbeiten nicht sehr selektiv. Diesem Umstand wird nun in der vorliegenden Erfindung dadurch Rechnung getragen, daß an den erfindungs­ gemäßen PVAL-Träger solche Liganden gekoppelt werden, die LDL spezifisch binden. Dazu gehören überraschenderweise Azofarbstoffe wie z. B. Sudan III, Sudan Rot B, Lipid Crimson, Sudan Schwarz sowie Verbindungen wie: Cholesterin, Cholsäure, Natriumcholat, Deoxycholsäure, Natriumdeoxycholat oder Prostaglandine. Diese Liganden werden vorzugsweise über die Isocyanatfunktion an den Träger gebunden. Abweichend von den oben beschriebenen Verfahren zur Kopplung wasserlöslicher Peptide oder Proteine werden diese Liganden vorzugsweise in einem organischen aprotischen Lösungsmittel wie z. B. Dimethylformamid, Formamid, Pyridin, Dioxan oder Dimethylsulfoxid gebunden. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Adsorbern können die erfindungsgemäßen Träger wegen ihrer hohen Blutverträglichkeit sowie dem Umstand, daß sie auch als makropartikuläre Beads (<500×µm) eingesetzt werden können, direkt mit dem Blut in Kontakt gebracht werden. Es entfällt somit die aufwendige Plasmaabtrennung.

Neben den klassischen chromatographischen Separationstechniken haben sich in letzter Zeit auf dem medizinischen Sektor alternative Trennverfahren etablieren können, deren Prinzip in der Abtrennung von Polymeradsorbern aufgrund magnetischer Eigenschaften besteht. Hierfür werden die gleichen Polymerharze wie z. B. für die Affinitätschromatographie oder die Immunadsorption benutzt. Durch Inkorporieren mikropartikulärer ferromagnetischer Stoffe in das Poly­ mergel werden diesem magnetische Eigenschaften verliehen, die es nun gestatten, durch Anlegen eines äußeren Magnetfeldes, den Träger aus der übrigen Flüssigkeit abzutrennen.

Es konnte nun überraschenderweise gezeigt werden, daß durch einfaches Zumischen von ferromagnetischen Substanzen wie z. B. Magnetit oder anderen Eisen-, Nickel- oder Cobaltverbindungen zu der gelösten Polymerphase, diese beim anschließenden Suspendiervorgang in das gebildete Gel inkorporiert werden. Die sonstigen grundsätzlichen Eigenschaften des Polymeren unterliegen hierbei keinen Veränderungen, d. h. man kann prinzipiell die gleichen Liganden- Kopplungen durchführen wie mit den herkömmlichen unmagnetischen PVAL-Gelen. In der Regel wird das Ferro­ magnetikum, das vorzugsweise eine Partikelgröße von 1-10 µm aufweist, in einer Menge von 1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die Polymerphase, zugegeben. Die so synthetisierten magneti­ schen Träger lassen sich im Bereich des Immunoassays sowie der Zellseparation einsetzen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger Beispiele näher beschrieben.

Beispiel 1

20 ml einer 15%igen PVAL-Lösung mit einem mittleren Poly­ merisationsgrad von 800 werden mit 2 ml einer 25%igen Glutaraldehyd-Lösung versetzt und 2 Minuten mit einem Becherglas bei Raumtemperatur gerührt. Dieser Lösung werden dann 4 ml 1 N Salzsäure zugegeben und diese Mischung wird 8 Sekunden intensiv gerührt. Danach wird die Mischung in einer organischen Phase, bestehend aus 100 ml 84 centipoise viskosem Olivenöl suspendiert. Die Suspension wird für 30 Minuten mit 900 U/Min. gerührt und anschließend abgesaugt. Es wird mit n-Hexan, Aceton und schließlich Methanol mehrfach nachgewaschen. Die gewonnenen PVAL-Partikel haben einen mittleren Durchmesser von ca. 70 µm.

Beispiel 2

Zu 20 ml einer 20%igen wäßrigen PVAL-Lösung, Polymerisa­ tionsgrad 340, werden mit 2 ml 25%ige Glutaraldehyd-Lösung zugegeben. Nach zweiminütigem Rühren wird die Lösung mit 5 ml 0,5 N Salzsäure versetzt. Die Mischung wird, nachdem sie 10 Sekunden intensiv gerührt wurde, in 90 ml Ölsäure mit einer Viskosität von 30 centipoise eingerührt. Die Suspension wird 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt (1000 U/Min.) und anschließend gemäß Beispiel 1 aufgearbeitet. Es fallen perlförmige Gele mit einem mittleren Durchmesser von ca. 50 µm an.

Beispiel 3

Zu 160 ml einer 50 centipoise viskosen Pflanzenölphase wird eine wäßrige Phase, bestehend aus 60 ml 5%ige PVAL-Lösung (mittlerer Polymerisationsgrad 3000), 3 ml 25%igem Therephthaldialdehyd und 10 ml 1 N Salzsäure, unter Rühren zugegeben. Die wäßrige Phase wurde zuvor für 50 Sekunden gerührt und besitzt eine Viskosität von 800 centipoise. Die Suspension wird für 30 Minuten weitergerührt (500 U/Min.) und gemäß Beispiel 1 aufgearbeitet. Es fallen kugelförmige Teilchen mit einer mittleren Größe <400 µm an.

Beispiel 4

160 ml Olivenöl (Viskosität 84 centipoise) werden in einem Becherglas vorgelegt und mit 200 U/min gerührt. In diese Phase wird eine Mischung bestehend aus 60 ml 5%ige PVAL- Lösung (mittlerer Polymerisationsgrad 5300), 20 ml 10%ige Glutaraldehyd und 20 ml 1 N Salzsäure suspendiert. Die wäßrige Phase wird vor dem Suspendiervorgang 60 Sekunden intensiv gerührt und besitzt eine Viskosität von <1000 centipoise. Die Suspension wird für 45 Minuten gerührt (600 U/Min.) und anschließend, wie oben beschrieben, abgesaugt und gewaschen. Man gewinnt so Gelpartikel mit einer mittleren Größe von ca. 600 µm.

Beispiel 5

1 g getrockneter PVAL-Träger gemäß Beispiel 1, wird mit 4 ml 4,4′-Diisocyanato-dicyclohexylmethan und 5 ml Dimethylformamid sowie 20 µl Triethylentetramin versetzt. Die Mischung wird für 40 Minuten bei 40°C gerührt. Danach wird mit Aceton und Dimethylformamid abwechselnd auf einer Fritte nachgewaschen, bis das Waschwasser frei von Reaktions­ stoffen ist. Das aktivierte Gel wird anschließend mit 300 mg Maltose, das in 5 ml Dimethylformamid gelöst ist, versetzt und 12 Stunden bei 30°C zur Reaktion gebracht. Es wird mit Dimethylformamid und Wasser mehrmals nachgewaschen, bis das Filtrat frei von Maltose ist. Der so gewonnene Affinitäts-Träger kann nun zur Aufreinigung von Amylasen direkt verwendet werden.

Der Träger wird dazu in eine Chromatographiesäule (10×1 cm), versehen mit Einlaß- und Auslaßadapter, gepackt und mit 1 mM Citratpuffer, pH 6,0, äquilibriert. Die Amylase-Probe (10 mg gelöst in 10 ml 1 mM Citratpuffer) wird auf die Säule aufgetragen und mit einer Flußgeschwindigkeit von 70 ml/h adsorbiert. Nach dem Säulendurchlauf wurde keine Amylase-Aktivität mehr im Filtrat festgestellt. Danach wird mit 0,5 M Citratpuffer, pH 6,0, mit einer Elutionsge­ schwindigkeit von 50 ml/h eluiert. Das Eluat weist nunmehr 97% Enzymaktivität auf.

Beispiel 6

10 g Träger gemäß Beispiel 1 wird mit 50 ml 0,5 N Natronlauge und 30 ml Epichlorhydrin versetzt und bei 55°C zwei Stunden umgesetzt. Sodann wird abgesaugt und bis zur Neutralreaktion mit Wasser nachgewaschen. Das aktivierte Gel wird nun mit einer Mischung, bestehend aus 30 ml Wasser, 20 ml Äthanol und 30 ml Triäthylamin versetzt und bei Raumtemperatur 24 Stunden stehengelassen. Nach Beendigung der Substitution wird abgesaugt und mit Wasser bis zur Neutralreaktion nachgewaschen. Es entsteht so ein stark basischer Anionenaustauscher, der für die Auftrennung von diversen Protein- oder Nukleinsäuregemischen nach den bekannten Verfahren geeignet ist.

Beispiel 7

2 g mit Epichlorhydrin aktiviertes Gel gemäß Beispiel 6 wird mit 6 ml 30%iger wäßriger Natriumsulfitlösung versetzt und 12 Stunden bei 35°C umgesetzt. Das Produkt wird abgesaugt und mit Wasser so lange nachgewaschen, bis das Filtrat frei von Sulfit ist. Es wird so ein stark saurer Kationen­ austauscher gewonnen, der nach den bekannten Verfahren zur Auftrennung von Proteingemischen verwendet werden kann.

Beispiel 8

10 G PVAL-Träger gemäß Beispiel 4 werden mit 20 ml Epi­ chlorhydrin unter Zugabe von 40 ml 1 N Natronlauge bei 55°C für 2 Stunden umgesetzt. Danach wird abfiltriert und mehrfach mit Wasser bis zur Neutralreaktion nachgewaschen. Das aktivierte Gel wird nun mit 30 ml Polyethylenglykol (mittleres Molgewicht 200) unter Schütteln bei 40°C für 10 Stunden umgesetzt. Es wird abfiltriert und mehrfach mit Wasser nachgewaschen. Das gewonnene, Spacerarm enthaltende Gel wird anschließend wie beim ersten Aktivierungsschritt mit Epichlorhydrin in Natronlauge umgesetzt.

Nach den üblichen Filtrations- und Waschschritten wird das Gel mit 30 mg des Blutgruppen-Oligosaccharids GalNAc (1-3) βGal-αFuc(1-2), gelöst in 30 ml 0,1 M Natrium-Borat- Puffer, pH 9,5, versetzt. Nach 24stündiger Reaktion bei 40°C wird das Polymere abgesaugt und mehrfach mit Wasser gewaschen, bis das Filtrat frei von Zuckeroligomeren ist. Das gewonnene Affinitätsgel kann nun zur Entfernung von Blutgruppen-A-Antikörpern herangezogen werden. Dazu werden 10 g dieses Trägers zunächst mehrfach mit physiologischer Kochsalzlösung im batch-Verfahren äquilibriert. Sodann werden 60 ml gepooltes Humanserum, Blutgruppe 0, für 10 Minuten mit dem Träger unter leichtem Schütteln inkubiert. Es werden über 90% des ursprünglich vorhandenen Antikörpers an den Träger gebunden, wie sich anhand eines üblichen Agglutinationstestes nachweisen läßt.

Beispiel 9

1 g PVAL-Träger gemäß Beispiel 1 wird mit 10 ml Dimethyl­ sulfoxid, 50 µl Zinn-octoat und 7 ml Hexamethylen-Biuret versetzt. Nach 30minütiger Reaktion bei 40°C wird das Gel abgesaugt und mehrfach mit Dimethylsulfoxid und Aceton nachgewaschen, bis das Filtrat frei von irgendwelchen Reaktions­ produkten ist. Sodann werden 0,2 g Histidine, gelöst in 6 ml Dimethylsulfoxid, zugegeben und die Mischung für 12 Stunden bei 40°C gerührt. Das entstandene Affinitätsharz wird abgesaugt und mehrfach mit Wasser und Methanol nachgewaschen. Man erhält so einen Träger für die Aufreinigung von Antikörpern der Klasse IgG1.

Beispiel 10

1 g PVAL-Träger gemäß Beispiel 1 wird mit 10 ml Dimethyl­ formamid, 100 µl DABCO und 5 ml Hexamethylendiisocyanat versetzt und bei 40°C für 30 Minuten aktiviert. Das Produkt wird anschließend abgesaugt und mit Dimethylformamid und Aceton mehrmals nachgewaschen, bis das Filtrat frei von Reaktionsprodukten ist. 50 mg anti-Faktor-VIII-Antikörper, gelöst in 5 ml 0,1 M K-Phosphatpuffer, pH 7,5, werden zugesetzt. Die Mischung wird für 5 Stunden bei 4°C geschüttelt, danach abgesaugt und fünfmal mit dem Kupplungspuffer nachgewaschen. Man erhält so einen Träger für die Immunoaffinitätschromatographie zur Aufreinigung von Faktor VIII.

Dazu wird der Affinitätsträger in eine Chromatographiesäule analog Beispiel 5 gepackt und 15 Minuten mit 0,1 M K- Phosphatpuffer, pH 7,5, äquilibriert. Die Probe, bestehend aus 3 ml Rohproteinlösung mit einem Gehalt von ca. 0,1 mg Faktor VIII, wird mit einer Flußgeschwindigkeit von 1 ml/min auf der Säule adsorbiert. Verunreinigungen und unspezifisch gebundene Bestandteile werden mit 2 Säulenvolumina 0,1 M Na-Phosphatpuffer, pH 7,5, ausgewaschen und das spezifisch gebundene Protein mit 1 M Na-Rhodanidlösung und einer Elutionsgeschwindigkeit von 1 ml/min eluiert. Die Ausbeute beträgt 44%.

Beispiel 11

5 g PVAL (mittlerer Polymerisationsgrad 5500) wird durch mehrfaches Umfällen aus Wasser in Methanol gereinigt. Mit diesem Produkt werden perlförmige Gele gemäß Beispiel 4 synthetisiert. Es erfolgt Aktivierung mit Epichlorhydrin und Umsetzung mit Polyethylenglykol analog Beispiel 8. Man erhält so ein Spacerarm enthaltendes Trägergel. Nach nochmaliger Aktivierung und Aufreinigung gemäß obigem Beispiel werden 10 ml 0,1 N K-Phosphatpuffer, pH 8,0, in dem 10 mg anti-Proteinase-IgG gelöst sind, zugegeben. Die Suspension wird 20 Stunden bei 4°C geschüttelt und anschließend abgesaugt. Es folgt mehrfaches Waschen mit dem Kupplungspuffer. Die nicht abreagierten Epoxy-Gruppen werden durch Zugabe von 0,2 M Mercaptoäthanollösung, pH 8,0, desaktiviert (4 Stunden, Raumtemperatur). Danach wird das Produkt fünfmal mit Kupplungspuffer und fünfmal mit physio­ logischer Kochsalzlösung nachgewaschen.

20 ml unverdünntes Human-Serum eines Urämikers werden für 10 Minuten mit dem Träger inkubiert. Nach der Inkubation hat sich die Proteinaseaktivität auf unter 10% des ursprünglichen Wertes reduziert.

Beispiel 12

5 g Trägermaterial, gemäß Beispiel 4, wird mehrfach mit absolutem Aceton gewaschen und anschließend mehrere Stunden im Hochvakuum getrocknet. Das getrocknete Produkt wird sodann mit 20 ml absolutem Dimethylformamid, das 0,1 Gew.-% Zinn-Octoat enthält, versetzt und mit 10 ml Hexamethylen­ diisocyanat bei 45°C 30 Minuten umgesetzt. Der aktivierte Adsorber wird anschließend mehrfach mit Aceton und Dimethylformamid gewaschen, bis das Eluat frei von Isocyanat ist. 200 mg Lipid Crimson, gelöst in 15 ml Dimethylformamid, werden für 8 Stunden bei 35°C mit dem Träger umgesetzt. Das erhaltene Produkt wird mehrfach mit Aceton und Dimethylformamid gewaschen, bis das Eluat frei von ungebundenem Farbstoff ist. Um die LDL-Bindungskapazität des Adsorbers zu prüfen, werden 300 ml gepooltes Humanplasma für 15 Minuten unter leichtem Schütteln mit dem Träger inkubiert. Der Cholesteringehalt läßt sich so von 370 mg/dl auf 90 mg/dl reduzieren.

Beispiel 13

0,5 g Magnetit (Teilchengröße 10 µm) wird unter Rühren in einer wäßrigen Lösung, bestehend aus 120 ml 5%igem PVAL, (mittlerer Polymerisationsgrad 2500) und 32 ml 1 N HCl, suspendiert. Die Mischung wird anschließend mit einer Rührgeschwindigkeit von 800 U/Min in 400 ml Pflanzenöl (Viskosität 70 centipoise) suspendiert. Nach einer Minute wurden 0,5 ml 25%iger Glutardialdehyd zugegeben und die Suspension für weitere 60 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird die Suspension abfiltriert und analog Beispiel 1 gewaschen. Es fallen 22 ml magnetisches PVAL-Gel mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 50 µm an.

Claims (28)

1. Perlförmige Polyvinylalkoholgele, erhältlich nach einem Verfahren, bei dem der in Wasser oder einer Mischung aus Wasser und einem Polyvinylalkohol (PVAL) lösenden organischen Lösungsmittel gelöste PVAL in einer mit der PVAL- Phase nicht mischbaren organischen Phase ohne Zugabe eines Emulgators unter Rühren suspendiert und während des Suspensions­ vorganges mittels eines zugesetzten Dialdehydes unter Säurekatalyse vernetzt wird.

2. Perlförmiger PVAL gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Polymerlösung bei 20°C eine Viskosität von 5-2000 centipoise aufweist.

3. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Phase, in der das Polymer suspendiert wird, bei 20°C eine Viskosität von 10-200 centipoise aufweist.

4. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Phase aus Pflanzenöl, Paraffinöl, Mineralöl, gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren sowie Mischungen derselben besteht.

5. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der organischen Phase 1-20 Vol.-% eines organischen Lösungsmittels, das mit der Polymerphase nicht mischbar ist, zugesetzt wird.

6. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere einen Polymerisationsgrad von 300 bis 6000 hat.

7. Perlförmiger PVAL nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung einer definierten Viskosität der Polymerlösung diese vor dem Suspendieren in der organischen Phase mit einem in der Polymerphase löslichen Dialdehyd für eine definierte Zeit vermischt wird.

8. Perlförmiger PVAL nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dialdehyd nach der Suspension der Polymerlösung in der organischen Phase zugegeben wird.

9. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerphase vor dem Einrühren in die organische Phase 10 bis 80 Vol.-%, bezogen auf die Polymerphase Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid oder Piperazin zugesetzt wird.

10. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Polymerlösung vor dem Suspensions­ vorgang 1-30% (w/v) eines ferromagnetischen mikropartikulären Stoffes zugemischt wird.

11. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxylgruppen des Polymeren mit Epihalogenhydrinen unter Säure- oder Basenkatalyse umgesetzt werden.

12. Stark basische und stark saure Ionenaustauscher, erhältlich durch Umsetzung der epoxy-aktivierten Träger gemäß Anspruch 11 mit tertiären Aminen oder Sulfiten der Alkali- und Erdalkalireihe.

13. Schwach basische und schwach saure Ionenaustauscher, erhältlich durch Umsetzung der epoxy-aktivierten Träger gemäß Anspruch 11 mit sekundären Aminen oder Aminosäuren.

14. Polymerträger für die Chelating-Chromatographie, erhältlich durch Umsetzung der epoxy-aktivierten Träger gemäß Anspruch 11 mit Iminodiessigsäure oder Nitrido­ triessigsäure.

15. Polymerträger für die Hydrophobic-Interaction- Chromatographie, erhältlich durch Umsetzung des Polymerträgers gemäß Anspruch 11 mit primären Alkoholen oder primären Aminen, die eine Kohlenstoffkette von C5-C18 aufweisen.

16. Perlförmiger PVAL mit funktionellen Spacerarmen, dadurch gekennzeichnet, daß der epoxy-aktivierte Träger gemäß Anspruch 11 mit Polyethylenglykol einer mittleren Molmasse zwischen 200 und 1000 umgesetzt wird.

17. Perlförmiger PVAL mit funktionellen Spacerarmen, dadurch gekennzeichnet, daß der epoxy-aktivierte Träger gemäß Anspruch 11 mit längerkettigen Diaminen umgesetzt wird.

18. Perlförmiger PVAL gemäß Ansprüchen 1 bis 10, 16 und 17, für die Kopplung von Affinitätsliganden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroxy- oder Aminogruppen mit einem aliphatischen polyfunktionellen Isocyanat in wasserfreiem organischen Lösungsmittel umgesetzt werden.

19. Perlförmiger PVAL gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Dimethylsulfoxid oder Dimethylformamid verwendet wird.

20. Polymerträger gemäß Ansprüchen 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Isocyanat-Aktivierung in Gegenwart eines Metallkatalysators oder einer Stickstoffbase, die üblicherweise für die Polyurethansynthese verwendet werden, stattfindet.

21. Polymerträger für die Affinitätschromatographie, dadurch gekennzeichnet, daß an die Polymerträger gemäß Ansprüchen 1 bis 11, 16 bis 20, als Affinitätsliganden Peptide, Proteine, Antikörper oder Zuckeroligomere kovalent gekoppelt werden.

22. Polymerträger gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Affinitätsliganden Antikörper gegen lysosomale Enzyme (Proteinasen) kovalent gekoppelt werden.

23. Verfahren zur Herstellung perlförmiger Polymerträger, dadurch gekennzeichnet, daß eine PVAL-Lösung mit einer Viskosität von 5-2000 centipoise in einer 10-200 centipoise viskosen organischen Phase, bestehend aus Pflanzenöl, Mineralöl, Fettsäuren oder Gemischen derselben ohne Zugabe eines Emulgators unter Rühren suspendiert wird und während des Suspendiervorganges mittels eines zugesetzten wasserlöslichen Dialdehyds unter saurer Katalyse vernetzt wird.

24. Verfahren zur Abtrennung von Blutgruppen-Antikörpern aus Human Blut, Plasma oder Serum mit Hilfe polymerer Träger, gemäß Ansprüchen 1 bis 11, 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß an den Träger blutgruppen-spezifische Oligosaccharide kovalent gekoppelt werden.

25. Verfahren zur Abtrennung von lysosomalen Enzymen (Proteinasen) aus Human Blut, Plasma oder Serum mit Hilfe von polymeren Trägern, gemäß Ansprüchen 1 bis 11, 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an den Träger Antikörper gegen diese Enzyme kovalent gekoppelt werden.

26. Verfahren zur Abtrennung von Lipoproteinen (Low Density Lipoprotein, LDL) aus Blut, Serum oder Plasma, dadurch gekennzeichnet, daß an die polymeren Träger, gemäß Ansprüchen 1 bis 11, 16 bis 21, anti-LDL Antikörper kovalent gekoppelt werden.

27. Verfahren zur Abtrennung von LDL aus Blut, Plasma oder Serum mittels perlförmiger PVAL-Träger, dadurch gekennzeichnet, daß an die Träger, gemäß Ansprüchen 1 bis 11, 16 bis 20, die Azofarbstoffe: Lipid Crimson, Sudan III, Sudan Rot B oder Sudan Schwarz B, desgleichen Deoxycholsäure, Deoxycholsäure Natriumsalz, Cholsäure, Cholsäure Natriumsalz, Prostaglandine oder Cholesterin gekoppelt werden.

28. Verwendung der perlförmigen Polymerträger gemäß Ansprüchen 1 bis 11, 17 bis 22 oder dem Verfahrensprodukte gemäß Ansprüchen 23 bis 26 für die Affinitätschromatographie sowie die Hemoperfusion.