DE69320000T2 - Hohe Durchflussrate aufweisende Hohlfasermembran mit erhöhter Transportmöglichkeit und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Hohe Durchflussrate aufweisende Hohlfasermembran mit erhöhter Transportmöglichkeit und Verfahren zu deren Herstellung

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Während semipermeable Membranen, die zur Reinigung wässriger biologischer Flüssigkeiten eingesetzt werden können und gemäß dem Stand der Technik hergestellt sind, Merkmale besitzen, die für bestimmte Anwendungen vorteilhaft sind, weisen sie nichtsdestotrotz bestimmte Beschränkungen auf. Eine derartige, semipermeable Membran ist z. B. in der US-A 4 276 173 offenbart. Die vorliegende Erfindung dient zur Überwindung bestimmter Nachteile von Membranen aus dem Stand der Technik und der Bereitstellung neuer, bisher nicht verfügbarer Merkmale.
  • Eine Diskussion der Merkmale und der Vorteile der vorliegenden Erfindung erfolgt in der folgenden ausführlichen Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erfolgt.
    • Kurzbeschreibung der Figuren
  • Fig. 1 ist ein Profil eines Maltodextrin-Sieb- und Ausschlußverhaltens einer Zelluloseacetat-Membran mit niedrigem Durchfluß aus dem Stand der Technik wie in Beispiel 4 diskutiert.
  • Fig. 2 zeigt Maltodextrin-Siebprofile für zwei Hämodialysemembranen aus dem Stand der Technik, wie in Beispiel 4 diskutiert.
  • Fig. 3 ist ein vergleichender Plot des Maltodextrin-Siebprofils einer "Polyflux 130" Membran aus dem Stand der Technik im Vergleich zu einer Membran gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Beispiel 4 diskutiert.
  • Fig. 4 zeigt die Siebdaten einer "Polyflux 130" Membran aus dem Stand der Technik als auch einen Plot der Werte der entsprechenden Ausschlußstatistik für die Membran aus dem Stand der Technik, wie in Beispiel 4 diskutiert.
  • Fig. 5 zeigt Plots von Sieb- und Ausschlußstatistiken (für Maltodextrin) für die "F80" Membran aus dem Stand der Technik, wie in Beispiel 4 diskutiert.
    • Ausführliche Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine semipermeable Hohlfasermembran gemäß Anspruch 1 mit einer neuartigen Kombination hydraulischer (d. h. Wasser-) Permeabilität und diffusiver (d. h. eines gelösten Stoffes) Permeabilität bereit. Hinsichtlich der diffusiven Permeabilität sind die erfindungsgemäßen Membrane für gelöste Stoffe permeabel, die normalerweise in wässrigen biologischen Flüssigkeiten (wie Blut) mit Molekulargewichten von bis zu 30,000 Dalton und höher vorliegen. Die Membrane liefern daher optimale Betriebseigenschaften, wenn sie in Trennverfahren oder Blutreinigungsanwendungen verwendet werden. Diese Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung von Zellulosacetatfasern mit den oben angegebenen Eigenschaften.
  • Die Erfindung stellt ferner eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung bereit, die Membrane gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt.
  • Die erfindungsgemäßen Fasern umfassen hydrophiles Zelluloseacetat. Zur Verwendung bei der Verarbeitung biologischer Flüssigkeiten ist das hydrophile Zelluloseacetat auch gegenüber Thrombogenese beständig und es ist nicht toxisch. Es wurde gefunden, daß zelluloseartige Polymere für eine derartige Verwendung besonders gut angepaßt sind.
  • Um Membrane mit den erforderlichen hydraulischen und diffusiven Permeabilitätseigenschaften zu bilden, wird das hydrophile Zelluloseacetat verflüssigt (d. h. geschmolzen) und mit einem wassermischbaren Lösungsmittel für das hydrophile Zelluloseacetat und einem wassermischbaren Nicht-Solvens für das hydrophile Zelluloseacetat kombiniert. Das Lösungsmittel und das Nicht-Lösungsmittel des hydrophilen Zelluloseacetats müssen natürlich Flüssigkeiten sein. Ebenso sind das Lösungsmittel und das Nicht-Lösungsmittel bevorzugt nicht-toxisch und beständig gegenüber Thrombogenese. Die resultierende Mischung wird bis zur Homogenität vermischt und durch eine ringförmige Extrusionsdüse "Schmelzgesponnen" (d. h. in geschmolzenem Zustand extrudiert).
  • Wie unten diskutiert kann die Mischung zweimal Schmelzgesponnen werden, wobei einmal eine zur Herstellung massiver Fasern geeignete Düse verwendet wird und nachfolgend eine Ringdüse zur Herstellung von Hohlfasern. Ein zweimaliges Spinnen erlaubt eine hervorragende Kontrolle über die Zusammensetzung und die Eigenschaften der Hohlfasern.
  • Nach dem Extrudieren werden die resultierenden Hohlfasern zur Verfestigung ihrer bestandteilbildenden Materialien schnell gekühlt und in heißem Wasser zur Entfernung des Lösungsmittels und des Nicht-Lösungsmittels ausgewaschen. In der Schmelze sind Moleküle der Lösungsmittel- und Nicht-Lösungsmittelbestandteile homogen mit Molekülen des hydrophilen Zelluloseacetats vermischt. Während des Extrudierens und dem nachfolgenden Abkühlen durchlaufen die Moleküle des hydrophilen Zelluloseacetats einen Grad von thermodynamischer Selbstordnung relativ zu den Lösungsmittel- und Nicht-Lösungsmittelbestandteilen. (Dieser Prozess wird "thermisch-induzierter Phasentrennprozess", abgekürzt "TIPS", genannt). Als Ergebnis verbinden sich die Moleküle des hydrophilen Zelluloseacetats miteinander während des Spinnens unter Ausbildung eines labyrinthartigen Netzwerks, das, nachdem das Lösungsmittel und Nicht-Lösungsmittel durch Auswaschen entfernt wurden, durch ein extensives und dichtes Netzwerk verbundener Hohlräume mit extrem feinen mittleren Porengrößen gekennzeichnet ist. Diese Hohlräume erstrecken sich durch die Wände der Hohlfasern und liefern den Weg, durch den Wasser und gelöste Stoffe die Wände passieren. Die Moleküle des Lösungsmittels und Nicht-Lösungsmittels, die ursprünglich die Hohlräume besetzt hatten, werden durch den Schritt des Auswaschens mit Wasser entfernt, weil sie mit Wasser mischbar sind und weil sie nicht kovalent an die Moleküle des hydrophilen Zelluloseacetats gebunden werden. Z. B., und nicht als Beschränkung gedacht, wird eine erfindungsgemäße Zelluloseacetat-Hohlfaser aus einer Zusammensetzung hergestellt, die eine Mischung von 3 Bestandteilen umfaßt. Ein erster Bestandteil ist das Zelluloseacetat-Polymer, das die strukturelle Seite der Membran liefert. Ein zweiter Bestandteil ist Glycerin, ein Nicht- Lösungsmittel für Zellulose bei Umgebungstemperatur. Ein dritter Bestandteil ist Polyethylenglycol, ein Lösungsmittel für Zellulose bei Umgebungstemperatur. Eine bevorzugte Mischung zur Herstellung von Zelluloseacetat-Membranen besteht im wesentlichen aus ungefähr 32 bis ungefähr 40% (w/w) Zelluloseacetat, ungefähr 5 bis ungefähr 10% (w/w) Glycerin und dem Rest Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht im Bereich von ungefähr 150 bis ungefähr 600 Dalton.
  • Ein Verfahren zur Herstellung von Zelluloseacetat-Membranen gemäß der vorliegenden Erfindung schließt typischerweise einen Compoundierungsschritt ein, in dem die drei Verbindungen bis zur Homogenität bei einer zum Schmelzen von Zelluloseacetat (ungefähr 165 bis ungefähr 180ºC) geeigneten Temperatur vermischt werden. Diese resultierende erste "Schmelze" wird dann durch eine Düse zur Bildung von massiven Strängen extrudiert. Die Stränge werden gekühlt und unter Verwendung herkömmlicher Verfahren pelletiert. Die Zusammensetzung der Pellets ist im wesentlichen dieselbe wie die Zusammensetzung der ersten Schmelze.
  • Die Herstellung von Hohlfasermembranen aus den Pellets wird durchgeführt durch zuerst ausreichendes Erwärmen der Pellets zur Bildung einer zweiten "Schmelze", die durch eine ringförmige Spinndüse extrudiert wird. Die resultierenden Hohlfasern werden durch Luft umgehend gekühlt und in einem Wasserbad bei einer Temperatur von ungefähr 80 bis ungefähr 95ºC ausgewaschen. Die Temperatur der zweiten Schmelze, während diese durch die ringförmige Spinndüse extrudiert wird, ist ein Schlüsselparameter, der die hydraulische Permeabilität der resultierenden Membran beeinflußt. Z. B. mit Bezug auf Zelluloseacetat, bewirkt jedes einzelne ºC Erhöhung der Spinntemperatur eine entsprechende Abnahme bei der hydraulischen Permeabilität der Hohlfaser von ungefähr 17 · 10&supmin;³ cm³/(Sek · kPa)(2 ml/Min./mmHg/m²). Somit ist es möglich die hydraulische Permeabilität der Hohlfasern durch einfaches Steuern der Spinntemperatur entsprechend dem Wunsch anzupassen.
  • Es ist ebenso wichtig, daß die Bedingungen, unter denen die Hohlfasern nach dem Austreten aus der ringförmigen Spinndüse gekühlt werden, im wesentlichen konstant gehalten werden, um einheitliche Fasereigenschaften über die Länge der durch die Spinndüse hergestellten Faser sicherzustellen. Diese Bedingungen schließen die Temperatur der zur Kühlung der Fasern verwendeten Luft, die Geschwindigkeit der Luftbewegung entlang der aus der Spinndüse austretenden Faser, die auf die Faser ausgeübte longitudinale Spannung, wenn diese die Spinndüse verläßt, die Rate, bei der die Faser relativ zu der Longitudinalgeschwindigkeit der Faser, während diese die Spinndüse verläßt, abgekühlt wird und die Feuchtigkeit der zur Kühlung der Faser verwendeten Luft ein, sind aber nicht notwenigerweise darauf beschränkt. Die longitudinale Spannung sollte ausreichend sein, um die Faser in longitudinaler Richtung um nicht mehr als 20% zu strecken.
  • In dem Wasserbad werden die Glycerin- und Polyethylenglycol-Bestandteile der Hohlfasern vom polymeren Bestandteil ausgewaschen. Nach dem Auswaschen werden die Hohlfasern im nassen Zustand auf Rollen aufgenommen. Die nassen Fasern besitzen hervorragende hydraulische und diffusive Permeabilitätseigenschaften mit hohen Toleranzen für gelöste Stoffe von mittlerem und hohem Molekulargewicht, während sie weiterhin eine handhabbare Ultrafiltrationsrate zur Verwendung in Hämodialysatoren und dergl. liefern.
  • In den "Poren" der nassen Fasern ersetzen Wassermoleküle im wesentlichen die Moleküle des Lösungsmittels und des Nicht- Lösungsmittels, die durch das Wasser ausgewaschen wurden. Die Wassermoleküle tragen somit zu einem wesentlichen Grad zur strukturellen Integrität der Fasern bei, die ansonsten kollabieren und dadurch ihre gewünschten hydraulischen und diffusiven Permeabilitätseigenschaften verlieren würden.
  • Es ist jedoch unpraktisch die Fasern in einem derart nassen Zustand für ausgedehnte Zeiträume zu halten oder "nasse" Fasern unter Verwendung verfügbarer Verfahren in solche Geräte, wie Hämodialysatoren, einzubringen. Es ist daher schließlich notwendig einen wesentlichen Anteil des Wassers durch eine stabilisierende Substanz zu ersetzen, die gegenüber Verdampfen und unter Umgebungsbedingungen beständig ist, aber die die zur Einbringung der Fasern in eine verwendbare Vorrichtung notwendigen nachfolgenden Schritte nicht stört. Ein derartiger Schritt des Ersatzes durch Wasser wird "Replastifizieren" genannt.
  • Nasse Zelluloseacetatfasern werden z. B. bevorzugt unter Verwendung einer Lösung von Glycerin und Wasser replastifiziert. Die nassen Fasern werden bei ungefähr 25ºC abgewickelt und in eine wässrige Glycerinlösung mit einer Glycerinkonzentration von ungefähr 30 bis ungefähr 40% w/w eingetaucht. Die Fasern werden nachfolgend unter Verwendung von auf ungefähr 70 bis ungefähr 80ºC erwärmter Luft getrocknet. Nach dem Trocknen können die Zelluloseacetatfasern für ausgedehnte Zeiträume stabil bleiben, weil der "Plastifizierer" (d. h. Glycerin und etwas Wasser) bei der Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit mit der Atmosphäre im Gleichgewicht steht. Im Gleichgewicht ist die Konzentration von Glycerin in der Zelluloseacetat-Membran ungefähr 45 bis ungefähr 50 w/w und der Wassergehalt beträgt ungefähr 15 bis ungefähr 18% w/w.
  • Erfindungsgemäße hohle Zelluloseacetatfasern können unter Verwendung von auf dem Gebiet bekannten Verfahren zu Hohlfaserdialysatoren verarbeitet werden. Derartige Fasern besaßen die folgenden Spezifikationen, wenn sie zu Hämodialysatoren verarbeitet wurden:
  • innerer Faserdurchmesser: ungefähr 175 bis ungefähr 210 um
  • Wanddicke der Faser: ungefähr 10 bis ungefähr 35 um
  • Ultrafiltrationskoeffizient (KUF): 3,13 · 10&supmin;² cm³/(s · kPa) bis ungefähr 1,15 · 10 cm /(s · kPa) ungefähr 15 bis ungefähr 55 ml/ mmHG/m)
  • Massentransfer-Koeffizient für Harnstoff [KOV(Harnstoff)]/KuF 6,33 · 10&supmin;&sup4; cm/s (ungefähr 38 · 10&supmin;³ cm/Min. oder größer
  • Verhältnis von [KOV(Harnstoff)]/KUF wenigstens 2,5 · 10&supmin;³
    • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel ist eine Untersuchung der Wirkungen der Zelluloseacetatkonzentration und der Waschtemperatur des Heißwasserbades auf die diffusiven (KOV) und hydraulischen (KUF) Permeabilitätswerte von Hohlfasermembranen gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
  • Einheiten: cm³/s·kPa (ml/Std./mmHg/m²)
    • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel erläutert den Effekt der Auswaschbad-Temperatur auf die diffusive Permeabilität (Kov) und hydraulische Permeabilität (KUF) von Zelluloseacetat-Hohlfasern mit einem bevorzugten Zelluloseacetatgehalt von 34,5% w/w. Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
    • Beispiel 3
  • Dieses Beispiel erläutert die Wirkungen der Compoundierungstemperatur und der Hohlfaser-Schmelzspinn-Temperatur auf die Werte der diffusiven und hydraulischen Permeabilität von Hohlfasern, die 34,5% w/w Zelluloseacetat umfassen, nachdem sie ein 85ºC Auswaschbad durchlaufen haben. Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Tabelle 3
    • Beispiel 4
  • Diese Beispiel stellt eine Untersuchung des Siebverhaltens von erfindungsgemäßen Hohlfasermembranen im Vergleich mit Hohlfasermembranen aus dem Stand der Technik dar. Die Siebstatistiken werden unter Verwendung von Maltodextrinlösungen bestimmt. Siehe allgemein Feldhoff et al., "Effect of Plasma Proteins an the Sieving Spectra of Hemofilters," 8: 186-192 (1984).
  • Nach der vorliegenden Erfindung hergestellte Zelluloseacetat-Hohlfaser wurden gebündelt und unter Verwendung herkömmlicher Prozeduren zu Hohlfaser-Hämodialysatoren verarbeitet.
  • Die Weite der Hohlräume der Hohlfasern (d. h. die "Blut-" Seite der durch die Fasern wiedergegebenen semipermeablen Membranen) erhielt entweder eine Spülung mit menschlichem Plasma, das Maltodextrin enthielt, oder mit einer Salzlösung. Das in dieser Untersuchung verwendete Maltodextrin besaß eine kontinuierliche Verteilung von Molekulargewichten von ungefähr 350 Dalton (Maltose) zu mehr als 120.000 Dalton. Normales Dialysat bei 37ºC, wie in der Hämodialyse verwendet, wurde auf der "Dialysat-" Seite verwendet.
  • Drei Liter von menschlichem Plasma, gewonnen aus Vollblut, wurden zur Zerstörung von Dextrinasen 30 Minuten auf 60ºC erwärmt. Jegliches Kryopräzipitat und durch Erwärmen des Plasmas auf diese Weise erzeugten koagulierten Proteine wurden durch Zentrifugieren des Plasmas bei 10.000 · g für 30 Minuten entfernt. Maltodextrin wurde dann bis zu einer Konzentration von 6% w/w zugegeben. Die Temperatur der Plasma-Maltodextrinlösung wurde unter langsamem Rühren unter Verwendung eines Wasserbads auf 37ºC gehalten.
  • Für Spülungen der Faserhohlräume mit Salzlösungen wurde 1 Liter einer normalen Salzlösung hergestellt und gleicherweise auf 37ºC gehalten.
  • Die Zufuhr von Plasma oder normaler Salzlösung durch die Hohlräume und die Zufuhr von Dialysat wurden unter Verwendung herkömmlicher Peristaltik-Pumpen bewirkt, wobei die Röhrenlängen von den jeweiligen Reservoires zum Dialysator und zurück weniger als 1 m in jeder Richtung betrugen. Die "Plasma-" Pumpe wurde zur Zufuhr von Plasma oder Salzlösung zu dem arteriellen Blutanschluß des Dialysators von 200 ml/Min. mit einem leichten Rückdruck auf den venösen Blutanschluß eingestellt. Die "Dialysat-" Pumpe war an den Dialysatanschluß des Dialysators mit dem stromab eingesteckten Dialysatanschluß gekoppelt. Die Dialysatpumpe wurde bei 30 ml/Min. betrieben.
  • Druckwandler wurden über Röhren und "T"-Verbindungen an den artierellen Blutanschluß, den venösen Blutanschluß und den stromaufliegenden Dialysatanschluß angeschlossen. Sämtliche Drucküberwachungsbestandteile wurden zur Vermeidung von Druckdifferenzen auf derselben hydrostatischen Höhe positioniert.
  • Bevor die Verbindungen wie oben beschrieben hergestellt wurden, wurden die Dialysatoren durch einen "Cross-Membran"-Fluss mit 1 Liter normaler Salzlösung unter einem hydrostatischen Druck von 1 m zum Auswaschen von Glycerin und anderen gelösten Stoffen aus den Hohlfasern gewaschen. Nachdem die Verbindungen wie zuvor beschrieben hergestellt wurden, wurden die Dialysatoren mit 0,5 l normaler Salzlösung gespült, die aus dem 37ºC warmen Reservoir abgezogen wurde. Nach dem Passieren der Fasern, wurden die 0,5 l Salzlösung in einen Ausguß entsorgt. Die Dialysatoren wurden nachfolgend für 1200 s. mit den 0,5 Litern normaler Salzlösung gespült, die in dem Reservoir von 37ºC verblieben waren, wobei die Salzlösung nach dem Passieren der Fasern in das Reservoir zurückgeführt wurde. Den Dialysatoren wurde dann jegliche Salzlösung auf der Dialysatseite zur Vermeidung einer übermäßigen Verdünnung der Plasma- /Maltodextrinlösung abgezogen.
  • Dann ließ man den Fluß der Plasma/Maltodextrinlösung durch die Fasern beginnen, wobei jede an dem venösen Blutanschluß erscheinende Flüssigkeit in den Abfluß entsorgt wurde, bis die Plasmalösung am Anschluß erschien. Dann wurde die Plasmalösung während einer kontinuierlichen Passage der Lösung durch die Fasern in das 37ºC Reservoir rezirkuliert. Eine derartige Rezirkulation wurde für 60 Minuten fortgeführt. Proben des Plasmas und des Filtrats durch die Fasern wurden nach 20 Minuten und nach 60 Minuten genommen und unter Verwendung von Hochdruckflüssigkeits-Chromatographie (HPLC) zur Bestimmung der Konzentrationen darin enthaltener, verschiedener Molekulargewicht-Spezies von Maltodextrin analysiert.
  • Nach 60 Minuten wurde das Experiment gestoppt und die gesamte Plasmalösung wurde aus den Dialysatoren abgelassen. Die Dialysatorseiten wurden zur Vermeidung von Maltodextrin-Molekülen von geringem Molekulargewicht in das Reservoir entleert.
  • Ausgewählte Ergebnisse dieser Experimente sind in den Fig. 1 bis 5 dargestellt.
  • Fig. 1 ist ein Profil des Maltodextrin-Sieb- und Ausschlußverhaltens eines "CDAK 4000"-Dialysators, der eine Membran auf Zelluloseacetatbasis mit geringem Durchfluß nach dem Stand der Technik enthielt, die von Althin CD Medical, Inc., Miami Lakes, Florida, hergestellt wurde. In Fig. 1 entsprechen die quadratisch geformten Punkte der Fähigkeit der Membran Maltodextrin-Moleküle mit bestimmten Molekulargewichten (d. h. das Passieren der Membran zu verhindern). Die diamantförmigen Punkte entsprechen der Fähigkeit der Membran Maltodextrin-Moleküle zu sieben (d. h. Passieren zu lassen).
  • Wie es auf dem Gebiet der Technik bekannt ist, wird die Leistung von Hämofiltrations-Membranen typischerweise in ihren Ultrafiltrationsraten (ml/Min./mmHG/m²) und ihren Siebeigenschaften ausgedrückt. Eine geeignete Siebstatistik wird durch Messen der Konzentration eines gelösten Stoffes (hier Maltodextrin) in Flüssigkeit auf der "Blut-"Seite und auf der "Dialysat-"Seite bestimmt. Die in Fig. 1 aufgezeichnete Siebstatistik ist definiert durch Cd/(Cb + Cd), worin Cd = Konzentration des gelösten Stoffes auf der Dialysatseite und Cb = Konzentration des gelösten Stoffs auf der Blutseite ist. Die in Fig. 1 aufgezeichneten Ausschlußstatistik ist definiert durch Cb/(Cb + Cd). Fig. 2 zeigt Maltodextrin-Siebprofile für zwei Hämodialyse-Membrane aus dem Stand der Technik. Die "Sieb-Koeffizienten"- Achse (Ordinate) gibt Werte der oben beschriebenen Siebstatistik wieder. In Fig. 2 ist die "Polyflux 130"-Membran eine hydrophile Membran auf Polyamidbasis mit hohem Durchfluß, hergestellt von Gambro, Lund, Schweden; die "F80"- Membran ist eine von Fresenius hergestellte Polysulfon-Membran.
  • Fig. 3 ist eine vergleichende Aufzeichnung der Maltodextrin-Siebprofile der "Polyflux 130"-Membran aus dem Stand der Technik und einer "Altrex B"-Membran gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4 zeigt die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Siebdaten für die "Polyflux 130"-Membran aus dem Stand der Technik. Fig. 4 zeigt auch eine Aufzeichnung der Werte der entsprechenden Ausschlußstatistik für die "Polyflux 130"- Membran.
  • Fig. 5 zeigt Aufzeichnungen, der Sieb- und Ausschlußstatistiken (für Maltodextrin) der "F80-"Membran" aus dem Stand der Technik.
    • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel stellt eine Untersuchung der in vivo-Reinigungsdaten einer erfindungsgemäßen Zelluloseacetat-Membran dar. Die in Tabelle 4 dargestellten Daten wurden unter Verwendung herkömmlicher Verfahren durch Verwendung eines mit den Fasern hergestellten Hämodialysators erhalten. Tabelle 4
  • Einheiten: cm³/s · kPa (ml/Std./mmHg/m²)

Claims (17)

1. Semipermeable Zelluloseacetat-Hohlfasermembran mit einem Hohlraumdurchmesser von 175 bis 210 um und einer Wandstärke von 10 bis 35 um, wobei die Membran eine Kombination zeigt von:
einem Ultrafiltrations-Koeffizienten KuF von 3,13 · 10&supmin;² cm³/(s · kPa) bis 1,15 · 10&supmin;¹ cm³/(s · kPa) (15 bis 55 ml/Std./mmHg/m²),
einem Massentransfer-Koeffizienten für Harnstoff Kov(urea) von wenigstens 6,33 · 10&supmin;&sup4; cm/s (38 · 10&supmin;³ cm/Min.) und
einem Verhältnis von [KoV(urea)]/KuF von wenigstens 2,5 · 10&supmin;³.
2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran für Maltodextrin mit einem Molekulargewicht von 15.000 bis 20.000 Dalton eine Siebstatistik von wenigstens 0,1 zeigt.
3. Membran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran für Maltodextrin mit einem Molekulargewicht von größer als 20.000 Dalton eine Siebstatistik von weniger als 0,1 zeigt.
4. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ein Verhältnis zeigt von:
{[KoV(urea)][S(mw)]}/KuF ≥ 0,17 · 10&supmin;³
für gelöste Stoffe mit einem Molekulargewicht von 10,000 bis 60,000 Dalton, worin S(mw) ein Siebkoeffizient der Membran als Funktion des Molekulargewichts des gelösten Stoffes ist.
5. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran zur Verwendung in Blutdialysatoren adaptiert ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer zur Reinigung wässriger biologischer Flüssigkeiten adaptierten semipermeablen Hohlfasermembran, wobei in dem Verfahren eine Zelluloseacetat umfassende geschmolzene Flüssigkeit, ein wassermischbares Nichtsolvens für Zelluloseacetat und ein wassermischbares Solvens für Zelluloseacetat zur Herstellung einer heißen Hohlfaser durch eine Spinndüse extrudiert wird, die heiße Hohlfaser gekühlt und mit Wasser von 70 bis 85ºC in Kontakt gebracht wird, um so das Nichtsolvens und Solvens aus der Membran zu laugen, wobei die geschmolzene Flüssigkeit 32 bis 40% w/w Zelluloseacetat umfaßt, 5 bis 10% w/w des Nichtsolvens und 50 bis 63% w/w des Solvens und die Membran einen Ultrafiltrations- Koeffizienten (KuF) von 15 bis 55 ml/Std./mmHg/m² besitzt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfaser in Longitudinalrichtung gestreckt wird, um so ihre Länge um nicht mehr als 20% zu vergrößern.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser, nach dem Strecken, einen Hohlraumdurchmesser von 175 bis 210 um und eine Wandstärke von 10 bis 35 um besitzt.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfaser, nachdem sie mit dem 70 bis 85ºC heißem Wasser in Kontakt gebracht wurde, replastifiziert wurde.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Replastifizieren ein Kontaktieren der Hohlfaser mit einer wässrigen Glycerinlösung umfaßt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem die Faser replastifiziert ist, Wasser aus der Faser entfernt wird, um so den Fasern eine Glycerinkonzentration von 45 bis 50% w/w und eine Wasserkonzentration von 15 bis 18% w/w zu verleihen, wenn die Fasern mit der Atmosphäre im Gleichgewicht stehen.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser durch Trocknen der Fasern an Luft bei 70 bis 80ºC von den Fasern entfernt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzene Flüssigkeit eine Temperatur größer als die Schmelztemperatur von Zelluloseacetat besitzt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzene Flüssigkeit eine Temperatur von 165 bis 180ºC besitzt.
15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Nichtsolvens Glycerin ist und das Solvens Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht von einem 150 bis 600 Dalton.
16. Extrakorporale Vorrichtung zur Blutbehandlung, umfassend Membrane nach Anspruch 1.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Blutdialysator ist.
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