DE69629421T2

DE69629421T2 - Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran, Hohlfasermembran und Dialysator

Info

Publication number: DE69629421T2
Application number: DE69629421T
Authority: DE
Inventors: Masatomi Ashigarakami-gun Sasaki; Fumiaki Ashigarakami-gun Endo; Makoto Ashigarakami-gun Saruhashi
Original assignee: Asahi Medical Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Medical Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: ES2203657T3; EP0749775A1; EP0749775B1; DE69629421D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran, die Hohlfasermembran und einen Dialysator vom Hohlfasermembrantyp. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran, welche die Aktivierung von weißen Blutzellen oder Plättchen unterdrückt und ausgezeichnet hinsichtlich Bioverträglichkeit ist, auf die Hohlfasermembran und auf einen Dialysator vom Hohlfasermembrantyp.
Beschreibung des Standes der Technik:
Blutbehandlungsvorrichtungen vom Hohlfasertyp, welche unterschiedliche Hohlfasermembrane verwenden, wurden bislang extensiv bei der extrakorporalen Blutzirkulation, der Dialyse von Blut, der Sauerstoffversorgung von Blut während der Kardiotonomie oder der Abtrennung von Blutplasma angewandt. In den letzten Jahren haben aus synthetischen polymeren Substanzen hergestellte Hohlfasermembrane extensive Anwendung, insbesondere auf dem Gebiet von Membranen als Dialysemembrane, Gasaustauschmembrane und Membrane zur Trennung von Blutkomponenten gefunden.
Da beispielsweise bei der Dialyse von Blut die Frequenz hoch ist, mit welcher das Blut der extrakorporalen Zirkulation unterworfen wird, ist eine solche Blutbehandlungsvorrichtung vom Hohlfasertyp, wie oben erwähnt, dazu bestimmt, über eine lange Zeitspanne eingesetzt zu werden. Die extrakorpora le Zirkulation des Blutes nötigt daher den betreffenden Patienten, eine solche Komplikation auszuhalten, wie sie gut der Aktivierung von weißen Blutzellen und/oder Plättchen in dem Blut zuzuschreiben ist. Diese Komplikation hat ein schwerwiegendes Problem für den Teil von Patienten aufgeworfen, welche Blutdialyse benötigen.
Unter den Patienten, welche für lange Zeitspannen kontinuierlich Blutdialysen erhielten, gehören solche, bei denen gefunden wurde, daß sie an einer Abnahme der Antioxidationsaktivität in Blut und einem Anstieg der Lipidperoxidzahl leiden. Wahrscheinlich wegen dieser nachteiligen Effekte der Dialyse steigt die Anzahl von Patienten mit einer langen Dialysehistorie an, welche solche Schäden aufweisen, wie sie mit Arteriosklerose verbunden sind.
Als eine Lösung für diese Probleme gilt ein künstliches inneres Organ, dessen Oberfläche seiner Blutdialysemembran mit Vitamin E beschichtet ist, das verschiedene physiologische Aktivitäten wie beispielsweise in vivo Aktivität zum Widerstehen einer Oxidation, die in vivo Aktivität zur Stabilisierung der Membran und die Unterdrückung der Aktivität für die Koagulation von Blutplättchen besitzt (JP-B-62-41 738, entsprechend EP 0 103 816 A ).
Der zuvor genannte Stand der Technik erfordert jedoch ein kompliziertes und kostspieliges Verfahren zur Herstellung, da die Arbeiten zur Beschichtung der permeablen Membran mit Vitamin E nach der Stufe der Herstellung der permeablen Membran und nach der Stufe der Anordnung des künstlichen inneren Organs durchgeführt werden muß. Da beim Stand der Technik der Umfang hiervon auf die Behandlung der Oberfläche beschränkt ist, besteht weiterhin das Problem, daß die Beschichtung nicht vollständig den Effekt hiervon gegenüber einer Substanz, welche zur Permeation der Membran in der Lage ist, zeigen kann.
Die vorliegende Erfindung wurde zum Zweck der Lösung des dem Stand der Technik anhaftenden Problems gemacht. Es ist ein Ziel dieser Erfindung, ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren für die Herstellung einer Hohlfasermembran, die Hohlfasermembran und einen Dialysator vom Hohlfasermembrantyp bereitzustellen.
Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens für die Herstellung einer Hohlfasermembran, welche ausgezeichnete Eigenschaften einschließlich hoher Bioverträglichkeit zeigt und die Fähigkeit den Effekt hiervon gegenüber einer Substanz, welche zum Permeieren der Membran in der Lage ist, zu zeigen, ferner die Hohlfasermembran und einen Dialysator vom Hohlfasermembrantyp.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die oben genannten Ziele werden durch die vorliegende Erfindung erreicht, welche ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran, die Hohlfasermembran und einen Dialysator vom Hohlfasermembrantyp liefert.
Spezifisch betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran nach einer Arbeitsweise, umfassend die Stufen des Extrudierens einer Spinnflüssigkeit durch eine Kreisring-Spinndüse und währenddessen Füllen des extrudierten linearen Schlauches der Spinnflüssigkeit mit einer Kernflüssigkeit und dann Einführen des linearen Schlauches in ein Koagulierbad und dadurch Verfestigen des linearen Schlauches, wobei das Verfahren durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß ein fettlösliches Vitamin in die Spinnflüssigkeit und/oder die Kernflüssigkeit vor der Stufe des Extrudierens der Spinnflüssigkeit und/oder des Füllens dieses extrudierten Schlauches mit der Kernflüssigkeit eingegeben wird, und durch die Tatsache, daß eine synthetische polymere Substanz, die einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, als Basis für diese Membran verwendet wird.
Diese Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Hohlfasermembran, bei welcher der Gehalt von fettlöslichem Vitamin der Spinnflüssigkeit oder der Kernflüssigkeit in dem Bereich von 0,001–10 Gew.-% liegt.
Die Erfindung ist ebenfalls auf ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran nach einer Arbeitsweise gerichtet, umfassend die Stufen des Extrudierens einer Spinnflüssigkeit durch eine Kreisring-Spinnöffnung und währenddessen Füllen des extrudierten linearen Schlauches der Spinnflüssigkeit mit einer Kernflüssigkeit und dann Einführen des linearen Schlauches in ein Koagulierbad und dadurch Verfestigen dieses linearen Schlauches zu einem Einzelfaden, wobei das Verfahren durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß der Einzelfaden kontinuierlich in eine Lösung eines fettlöslichen Vitamins eingetaucht und mit der Lösung imprägniert wird, und durch die Tatsache, daß eine synthetische polymere Substanz, die einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, als Basis für diese Membran verwendet wird.
Diese Erfindung betrifft ebenfalls das Verfahren für die Herstellung der Hohlfasermembran, bei welchem das fettlösliche Vitamin Vitamin E ist.
Diese Erfindung betrifft ebenfalls das Verfahren zur Herstellung der Hohlfasermembran, bei welchem das Vitamin E α-Tocopherol, α-Tocopherolacetat oder α-Tocopherolnicotinat ist.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Hohlfasermembran, erhältlich nach einer Arbeitsweise, umfassend die Stufe des Extrudierens einer Spinnflüssigkeit durch eine Kreisring-Spinnöffnung und währenddessen Füllen des extrudierten linearen Schlauches der Spinnflüssigkeit mit einer Kernflüssigkeit und dann Einführen des linearen Schlauches in ein Koagulierbad und hierdurch Verfestigen des linearen Schlauches, wobei die Hohlfasermembran durch die Tatsache ge kennzeichnet ist, daß die Spinnflüssigkeit und/oder die Kernflüssigkeit hierin ein fettlösliches Vitamin einschließen, daß eine synthetische polymere Substanz, die einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, als Basis für die Membran verwendet wird, und daß die Menge von in die Membran einzubauendem fettlöslichen Vitamin in dem Bereich von 1–5000 mg/m² liegt.
Die Erfindung ist ebenfalls auf eine Hohlfasermembran gerichtet, umfassend in einem synthetischen Polymeren als Basis für die Membran gebildete Mikroporen und einen Überzug aus fettlöslichem Vitamin, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hohlfasermembran mit diesem fettlöslichen Vitamin so weit wie die Oberfläche dieser Mikroporen in dieser Membran imprägniert ist, daß diese polymere Substanz einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, und daß die Menge von fettlöslichem Vitamin, die durch Imprägnierung in die Membran eingebaut werden soll, in dem Bereich von 1–5000 mg/m² liegt.
Diese Erfindung betrifft ebenfalls die Hohlfasermembran, worin das fettlösliche Vitamin Vitamin E ist.
Diese Erfindung betrifft ebenfalls die Hohlfasermembran, bei welcher das Vitamin E α-Tocopherol, α-Tocopherolacetat oder α-Tocopherolnicotinat ist.
Diese Erfindung richtet sich ebenfalls auf einen Dialysator vom Hohlfasermembrantyp, welche durch die Verwendung der oben erwähnten Hohlfaser erhalten wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Prozeßdiagramm, welches eine Art der Ausführung des Verfahrens dieser Erfindung zur Herstellung einer Hohlfasermembran zeigt.
2 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, welche eine Weise zur Ausführung des Dialysators vom Hohlfasermembrantyp dieser Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORM
Für die Anwendung bei der Herstellung einer Hohlfasermembran nach einer Arbeitsweise, welche die Stufen des Extrudierens einer Spinnflüssigkeit durch eine Kreisring-Spinnöffnung und währenddessen das Füllen des extrudierten linearen Schlauches der Spinnlösung mit einer Kernflüssigkeit und dann das Einführen des linearen Schlauches in ein Koagulierbad und hierdurch Verfestigen des linearen Schlauches umfaßt, ist das Verfahren dieser Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß bewirkt wird, daß die Spinnflüssigkeit oder die Kernflüssigkeit hierin ein fettlösliches Vitamin einbaut, oder daß die aus der Verfestigung des linearen Schlauches der Spinnflüssigkeit resultierenden Einzelfäden kontinuierlich in eine Lösung eines fettlöslichen Vitamins eingetaucht werden. Genauer gesagt, dadurch daß die Hohlfasermembran bei dem Verfahren der Herstellung einer Behandlung zur Imprägnierung mit einem fettlöslichen Vitamin während der Stufe des Spinnens unterworfen wird, kann die Hohlfasermembran mit dem fettlöslichen Vitamin imprägniert werden, bis das Vitamin die Oberfläche der Mikroporen in der Membran erreicht, und als Ergebnis ist die herzustellende Hohlfasermembran in der Lage, überragende Effekte anzunehmen, wie das Zeigen einer Antioxidationsaktivität gegenüber Substanzen, welche zur Permeation durch die Membran in der Lage sind.
Verschiedene bekannte Verfahren sind für die Herstellung von Hohlfasermembran durch Anwendung dieser Erfindung verfügbar. Diese bekannten Verfahren schließen ein: ein Verfahren, welches die Herstellung dadurch durchführt, daß ein linearer Schlauch einer Spinnflüssigkeit, der aus einer Kreisring-Spinnöffnung unter Füllung mit einer Kernflüssigkeit aus tritt, um in die Umgebungsluft einzutreten und unter seinem eigenen Gewicht und infolgedessen unter Streckung herabfällt, daß die gestreckten Schläuche einer Behandlung zur Koagulation durch Durchtritt durch ein Koagulierbad unterworfen werden und dann die verfestigten Schläuche gewaschen und getrocknet werden (im folgenden bezeichnet als "Luftfallverfahren"), ein Verfahren, welches die direkte Abgabe eines linearen Schlauches aus einer Spinnflüssigkeit, die aus einer Kreisring-Spinnöffnung in eine nicht-koagulierende Flüssigkeit in einem Bad abgegeben wird, das mit einer oberen aus einer nichtkoagulierenden Flüssigkeit gebildeten Schicht gefüllt ist, und dann das Durchführen des linearen Schlauches durch die koagulierende Flüssigkeit umfaßt (JP-A-57-71 409), ein Verfahren, welches die direkte Abgabe von linearem Schlauch aus einer Spinnflüssigkeit, die aus einer Kreisring-Spinnöffnung in eine nicht-koagulierende Flüssigkeit in einem Bad austritt, das im Gegensatz mit einer aus einer koagulierenden Flüssigkeit gebildeten oberen Schicht und einer aus einer nicht-koagulierenden Flüssigkeit gebildeten unteren Schicht gefüllt ist, und dann das Durchführen des linearen Schlauches durch die koagulierende Flüssigkeit umfaßt (JP-A-57-199 808), ein Verfahren, welches in ähnlicher Weise die Abgabe von linearem Schlauch aus einer Spinnflüssigkeit in eine nichtkoagulierende Flüssigkeit und dann das Durchführen der Schläuche durch die Grenzfläche zwischen der nichtkoagulierenden Flüssigkeit und einer koagulierenden Flüssigkeit umfaßt (JP-A-57-71 408 und -57-71 410), ein Verfahren, welches die Abgabe von linearem Schlauch aus einer Spinnflüssigkeit rings um die Masse einer nicht-koagulierenden Flüssigkeit und dann das Durchführen von diesen in einer koagulierenden Flüssigkeit umfaßt (JP-A-57-71 411), und ein Verfahren kann erwähnt werden, welches die Regenerierung betrifft. Da das Luftfallverfahren von diesen Methoden besonders geeignet ist, wird die Herstellung der durch diese Erfindung umfaßten Hohlfasermembran im folgenden so beschrieben, als ob sie durch Anwendung dieses Luftfallverfahrens unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erreicht wurde.
Das Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung der Hohlfasermembran ergab sich aus der Verbesserung solcher konventionellen Verfahren, wie sie in den US-Patenten Nr. 3 615 024, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 20, 2377– 2394 (1976) und im Journal of Applied Polymer Science, Vol. 21, 165–180 (1977) beispielsweise beschrieben sind. Es wird mittels einer Spinnvorrichtung 1 durchgeführt, welche einen Spinnflüssigkeitstank 2, einen Kernflüssigkeitstank 3, eine Abgabedüse 4, einen Koagulierflüssigkeitstank 5, einen Waschflüssigkeitstank 6 und eine Aufnahmevorrichtung 7 umfaßt.
Der Spinnflüssigkeitstank 2 ist mit einer Spinnflüssigkeit gefüllt, erhalten durch Auflösung einer Basis in einem Lösungsmittel. Für die Zwecke dieser Erfindung ist es geeignet, eine synthetische polymere Substanz als Basis zu verwenden, welche einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt. Der Ausdruck "Löslichkeitsparameter δ", wie er in dieser Erfindung verwendet wird, bedeutet den Index, welcher beispielsweise in "KOUBUNSHI DETA Handbook, Basic Volume", S. 591–593, beschrieben ist, zusammengestellt von der Society of Polymer Science, Japan und veröffentlicht von Baifukan K. K. am 30. Januar 1986 (1. Auflage). Dieser Index bezeichnet einen solchen mathematischen Ausdruck, daß die Hydrophilizität in Grad in direktem Verhältnis zu dem Anstieg der Löslichkeitsparameter ansteigt, und die Hydrophobizität in Grad in direktem Verhältnis zu der Abnahme des Löslichkeitsparameters zunimmt. Daher stellt er den Grad der Affinität zwischen der Basis der Hohlfasermembran und des fettlöslichen Vitamins dar. Bei dem Verfahren zur Herstellung der Hohlfasermembran gemäß dieser Erfindung stellt die Affinität zwischen diesen zwei Substanzen selbst ein wesentliches Erfordernis dar, damit die Lösung des fettlöslichen Vitamins die Hohlfasermembran permeieren kann, bis sie die Oberfläche der Mikroporen in der Membran erreicht, und zwar durch Eingabe des fettlöslichen Vitamins in die Spinnflüssigkeit oder die Kernflüssigkeit oder durch kontinuierliches Eintauchen des linearen Schlauches, der aus der Koagulierung einer Spinnflüssigkeit resultiert, in die Lösung des fettlöslichen Vitamins. Genauer gesagt, durch Verwendung einer synthetischen polymeren Substanz als Basis, welche einen Löslichkeitsparameter von nicht mehr als 26,6 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, wird erreicht, daß die Basis ideale Affinität für das fettlösliche Vitamin aufweist, die Behandlung für die Imprägnierung der Hohlfasermembran mit dem fettlöslichen Vitamin leicht während der Stufe des Verspinnens erfolgen kann, und das fettlösliche Vitamin befähigt, die Hohlfasermembran zu permeieren, bis es die Oberfläche der Mikroporen in der Membran erreicht. Als konkrete Beispiele für die synthetische polymere Substanz, welche das Erfordernis erfüllt, können genannt werden: Polyethylen (δ = 15,78 × 10³ (7,70)), Polymethylmethacrylat (δ = 18,65 × 10³ (9,10)), Polystyrol (δ = 18,75 × 10³ (9,15)), Polypropylen (δ = 19,27 × 10³ (9,40)), Polysulfon (δ = 20,29 × 10³ (9,90)), Polyhydroxyethylmethacrylat (δ = 20,5 × 10³ (10,00)), Nylon 66 (δ = 22,92 × 10³ (11,18)), Cellulosediacetat (δ = 23,27 × 10³ (11,35)), Polyacrylnitril (δ = 25,32 × 10³ (12,35)), Polyvinylalkohol (δ = 25,83 × 10³ (12,60)), Cellulosetriacetat, Ethylen-Vinylalkoholcopolymeres und Polycarbonate. Diese polymeren Substanzen können entweder einzeln oder in Form einer Mischung von zwei oder mehr Gliedern eingesetzt werden.
Als konkrete Beispiele des Lösungsmittels für die oben erwähnte Spinnflüssigkeit können Dimethylacetamid (DMA), Dimethylsulfoxid (DMSO) und Dimethylformamid (DMF) genannt werden. Das Lösungsmittel wird so ausgewählt, daß es der Art einer tatsächlich zu verwendenden Basis entspricht. Die oben erwähnte Spinnflüssigkeit kann, falls erforderlich, hierin Zusatzstoffe wie ein Verdickungsmittel und ein Mittel zur Erteilung einer hydrophilen Eigenschaft einschließen. Als konkrete Beispiele des Verdickungsmittels können Polyvinylpyrrolidon (PVP), Polyethylenglycol (PEG) und Polypropylenglycol (PPG) genannt werden. Als konkrete Beispiele des Mittels zur Erteilung von Hydrophilizität kann Glycerin genannt werden.
Der Kernflüssigkeitstank 3 wird mit einer Kernflüssigkeit gefüllt, welche einem Hohlkern eine Gestalt geben soll. Als Kernflüssigkeit wird ein Nichtlösungsmittel für die Basis oder eine Mischlösung, bestehend aus dem Nichtlösungsmittel dieser Membran und einem Lösungsmittel, verwendet. Wasser, Methanol und dergleichen sind als Nichtlösungsmittel verfügbar. Die oben genannten Lösungsmittel sind für die Mischlösung verfügbar. Das Nichtlösungsmittel und/oder das Lösungsmittel wird so ausgewählt, daß es der Art einer zu verwendenden Basis entspricht.
Bei dem Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung einer Hohlfasermembran wird das fettlösliche Vitamin entweder in eine oder in beide der Spinnflüssigkeit und der Kernflüssigkeit eingegeben. Als konkrete Beispiele des fettlöslichen Vitamins können Vitamin A, Vitamin D, Vitamin E, Vitamin K und Ubichinon genannt werden. Unter den oben genannten Vitaminen erweist sich Vitamin E als vorteilhaft. Als konkrete Beispiele von Vitamin E können α-Tocopherol, α-Tocopherolacetat, α-Tocopherolnicotinat, β-Tocopherol und δ-Tocopherol genannt werden. Geeigneterweise liegt der Gehalt von fettlöslichem Vitamin in der Spinnflüssigkeit oder der Kernflüssigkeit in dem Bereich von 0,001–10 Gew.-%, bevorzugt 0,01–5 Gew.-%. Falls der Gehalt an fettlöslichem Vitamin weniger als 0,01 Gew.-% beträgt, wird der Effekt der Zugabe des fettlöslichen Vitamins nicht erreicht. Falls der Gehalt 10 Gew.-% übersteigt, ergibt der Überschuß keine proportionale Zunahme des Effektes und erweist sich als unwirtschaftlich.
Anschließend wird die Spinnflüssigkeit, welche aus dem Spinnflüssigkeitstank 2 abgegeben wird, durch eine Kreisring-Spinnöffnung (nicht gezeigt), die ein äußeres Rohr der Abgabedüse 4 einer Doppelwandkonstruktion ist, abgegeben, und die Kernflüssigkeit, welche aus dem Kernflüssigkeitstank 3 abgegeben wird, wird gleichzeitig durch ein inneres Rohr (nicht gezeigt) der Abgabedüse 4 abgegeben, und der lineare Schlauch der Spinnflüssigkeit, welche aus der Spinnöffnung austritt, wird in Umgebungsluft extrudiert, während der Kernteil des linearen Schlauches währenddessen mit der Kernflüssigkeit gefüllt ist. Der extrudierte lineare Schlauch wird sich strekken gelassen und fällt per se unter seinem eigenen Gewicht nach unten, und der gestreckte lineare Schlauch wird in den Koagulierflüssigkeitstank 5 eingeführt, um hier verfestigt zu werden. Als Koagulierflüssigkeit für die Verwendung in dem Koagulierflüssigkeitstank wird das zuvor genannte Nichtlösungsmittel für die Basis verwendet. Diese Flüssigkeit kann, falls erforderlich, das zuvor genannte Lösungsmittel für die Basis, ein Tensid und dergleichen in einem kleinen Anteil hierin einschließen. Ein Faden 8, welcher aus dem Koagulierbad austritt, wird durch den Waschflüssigkeitstank 6 geführt und auf der Aufnahmevorrichtung 7 aufgewickelt. Im allgemeinen wird Wasser als Waschflüssigkeit in dem Waschflüssigkeitstank verwendet.
Bei dem Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung der Hohlfasermembran kann der Einbau des fettlöslichen Vitamins in die Membrans dadurch bewerkstelligt werden, daß der Einzelfaden 8, der aus der Koagulierung herrührt, kontinuierlich in eine Lösung des fettlöslichen Vitamins eingetaucht wird, statt das fettlösliche Vitamin in der Spinnflüssigkeit oder der Kernflüssigkeit vorliegen zu haben. In diesem Fall ist ein Tank für die Lösung des fettlöslichen Vitamins zwischen dem Koagulierflüssigkeitstank 5 und dem Waschflüssigkeitstank 6 oder zwischen dem Waschflüssigkeitstank 6 und der Aufnahmevorrichtung 7 angeordnet, so daß der aus dem Koagu lierflüssigkeitstank 5 oder dem Waschflüssigkeitstank 6 austretende Einzelfaden 8 anschließend in den Tank mit der Lösung des fettlöslichen Vitamins eingeführt werden kann, um hierin eine Behandlung für die Imprägnierung mit der Vitaminlösung zu erhalten.
Das in diesem Fall für die Lösung des fettlöslichen Vitamins vorteilhafterweise verwendete Lösungsmittel löst das fettlösliche Vitamin auf, vermeidet die Auflösung der Basis für die Membran und besitzt einen Löslichkeitsparameter von nicht mehr als 30,75 × 10³ (J/m³)^1/2 (15 (cal/cm³)^1/2). Falls der Löslichkeitsparameter 15 überschreitet, schreitet die Elution von Zusatzstoffen wie dem Mittel zur Erteilung von Hydrophilizität, beispielsweise Glycerin [δ = 33,82 × 10³ (J/m³)^1/2 (16,5 (cal/cm³)^1/2] möglicherweise bis zu dem Ausmaß an, daß negative Effekte auf die Leistungsfähigkeit der Membran und die Eigenschaften der Membran ausgeübt werden. Als konkrete Lösungsmittelbeispiele, die der Beschreibung entsprechen, können genannt werden: Alkohole wie Methanol, Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol, sec-Butanol und 2-Ethylhexanol; Ether wie Diethylether; Kohlenwasserstoffchlorfluoride wie 1,2,2-Trichlor-1,2,2-trifluorethan, Trichlorfluormethan und 1,1,2,2-Tetrachlor-l,2-difluorethan; Perfluorcycloalkane wie Perfluormethylpropylcyclohexan und Perfluorbutylcyclohexan; Kohlenwasserstofffluoride wie Methylfluorid, Kohlenstofftetrafluorid, Tetrafluorethan, Tetrafluorethylen, Perfluordecan, Perfluormethyldecan und Perfluoralkyltetrahydropyrane und Kohlenwasserstoffe wie Hexan, Heptan und Decan. Das Lösungsmittel wird so ausgewählt, daß es der Art der zu verwendenden Basis entspricht. Unter richtiger Berücksichtigung für mögliche. Rückstände in der Hohlfasermembran wird vorteilhafterweise Hexan als Lösungsmittel verwendet, wenn Polysulfon als Basis und Vitamin E als fettlösliches Vitamin verwendet werden.
Obwohl die Konzentration der Lösung des fettlöslichen Vitamins in Abhängigkeit von der Art der zu verwendenden Ba sis und der Dauer der Eintauchzeit variabel ist, liegt sie geeigneterweise in dem Bereich von 0,01–20 Gew./Vol.-%, bevorzugt 0,01–10 Gew./Vol.-%. Falls die Konzentration der fettlöslichen Vitaminlösung geringer als 0,01 Gew./Vol.-% beträgt, wird der Effekt der Zugabe des fettlöslichen Vitamins nicht erhalten. Falls die Konzentration 20 Gew./Vol.-% übersteigt, ergibt der Überschuß keine proportionale Zunahme des Effektes und erweist sich als unwirtschaftlich.
Die Hohlfasermembran dieser Erfindung, welche wie oben beschrieben, erhalten wurde, hat einen Innendurchmesser in dem Bereich von 10–1000 μm, bevorzugt 1000–300 μm, und eine Wanddicke in dem Bereich von 5–100 μm, bevorzugt 20– 60 μm, und sie ist mit dem fettlöslichen Vitamin so weit bis zu der Oberfläche der Mikroporen in der Membran imprägniert. Damit die Erfindung die überragenden Wirkungen hiervon erfüllen kann, wie die Möglichkeit der Rückhaltung des fettlöslichen Vitamins für eine lange Zeitspanne seiner Aktivität zur Unterdrückung der möglichen Koagulation von Blutplättchen, liegt die Menge des einzubauenden fettlöslichen Vitamins durch Imprägnierung in die Hohlfasermembran dieser Erfindung geeigneterweise in dem Bereich von 1 ~ 5000 mg/m², bevorzugt 10–1000 mg/m².
Im folgenden wird der Dialysator vom Hohlfasermembrantyp, welcher zu dieser Erfindung gehört, beschrieben. Ein Dialysator vom Hohlfasermembrantyp 10, wie in 2 gezeigt, wird dadurch erhalten, daß ein Hohlfasermembranbündel 14, gebildet aus einer Vielzahl von Hohlfasermembranen dieser Erfindung, in einen Zylinder 13 eingesetzt wird, der nahe den gegenüberliegenden Endteilen hiervon mit einem Einlaßrohr 11 für eine Dialyselösung und einem Auslaßrohr 12 für eine Dialyselösung versehen ist und bei welchem die gegenüberliegenden Endteile des Zylinders 13 sorgfältig mit Einbettmitteln 15 und 16 abgedichtet sind. Der Dialysator entspricht strukturell einer Mantel-und-Rohrtypvorrichtung wie in einem Wär metauscher. Kopfteile 19 und 20, welche jeweils mit einem Einlaßmund 17 für Körperflüssigkeit und einem Auslaßmund 18 für Körperflüssigkeit versehen sind, sind fest an den gegenüberliegenden Enden des Zylinders 13 angebracht, und die Kopfteile 19 und 20 sind an dem Zylinder 13 jeweils mit Kappen 21 und 22 befestigt. Außerdem sind Schläuche 23 und 24, welche für die Verbindung mit einem menschlichen Körper vorgesehen sind, jeweils mit dem Einlaßmund 17 für Körperflüssigkeit und dem Auslaßmund 18 für Körperflüssigkeit verbunden. Als konkrete Beispiele des Materials für den eigentlichen Zylinder, die Kopfteile und die Kappen, wie oben erwähnt, können Polycarbonat und Polypropylen genannt werden. Polyurethan kann als typisches Beispiel für das Einbettmittel genannt werden.
Im folgenden wird die Erfindung mehr spezifisch unter Bezugnahme auf Arbeitsbeispiele beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1
1. Herstellung von Spinnflüssigkeit und Kernflüssigkeit
Eine Spinnflüssigkeit wurde durch Vermischen von 15 Gew.-% Polysulfon [Löslichkeitsparameter δ = 20,29 × 10³ (J/m³)^1/2 (9,90 (cal/cm³)^1/2)], 9 Gew.-% PVP, 45 Gew.-% DMSO, 35 Gew.-% DMA und 1 Gew.-% Wasser hergestellt. Eine Kernflüssigkeit wurde durch Bilden einer Zusammensetzung, bestehend aus 30 Gew.-% DMSO, 30 Gew.-% DMA, 30 Gew.-% Methanol und 10 Gew.-% Wasser und Vermischen dieser Zusammensetzung mit 1 Gew.-% α-Tocopherol hergestellt.
2. Herstellung von Hohlfasermembran
Die Spinnflüssigkeit und die Kernflüssigkeit, hergestellt in 1. oben, wurden gleichzeitig jeweils durch das äußere Rohr (Kreisring-Spinnöffnung) und das innere Rohr der doppelwandigen rohrförmigen Abgabedüse abgegeben, um einen linearen Schlauch der Spinnflüssigkeit in der Umgebungsluft zu extrudieren, während der Kernteil des linearen Schlauches mit der Kernflüssigkeit gefüllt wird. Der mit der Kernflüssigkeit gefüllte lineare Schlauch wurde durch einen mit Wasser gefüllten Koagulierflüssigkeitstank geführt und hierin hierdurch verfestigt und dann zur Herstellung einer Hohlfasermembran gewaschen und getrocknet. Die so erhaltene Hohlfasermembran hatte einen Innendurchmesser von etwa 200 μm und einen Außendurchmesser von etwa 280 μm und einen Gehalt von α-Tocopherol von etwa 480 mg/m².
3. Herstellung eines Dialysators vom Hohlfasertyp
Die in 2. oben erhaltene Hohlfasermembran wurde quer zu Stücken von etwa 14 cm Länge geschnitten. Ein Bündel von 341 Stücken wurde in einen Zylinder aus Polycarbonat mit einem Innendurchmesser von 1,2 cm und 14 cm Länge eingesetzt. Die gegenüberliegenden Enden des Bündels wurden jeweils mit einem Einbettmittel aus Polyurethan fixiert. Aus Polycarbonat hergestellte Kopfteile wurden an jedem der gegenüberliegenden Enden angebracht und jede mit einer aus Polycarbonat hergestellten Kappe fixiert, um einen Dialysator vom Hohlfasertyp mit einer solchen Struktur, wie in 2 gezeigt, zu vervollständigen. Es wurde gefunden, daß der so erhaltene Dialysator vom Hohlfasertyp eine innere Oberfläche von 300 cm² besaß.
Beispiel 2
1. Herstellung von Spinnflüssigkeit
Eine Spinnflüssigkeit wurde durch Bildung einer Flüssigkeit hergestellt, bestehend aus 15 Gew.-% Polysulfon, 9 Gew.% PVP, 46 Gew.-% DMSO und 30 Gew.-% DMA und Mischen der Spinnflüssigkeit mit 0,5 Gew.-% α-Tocopherol. Diese Lösung hatte eine Viskosität von 36 Poise. Eine Kernflüssigkeit wurde durch Vermischen von 30 Gew.-% DMSO, 30 Gew.-% DMA und 40 Gew.-% Wasser hergestellt.
2. Herstellung von Hohlfasermembran
Die Spinnflüssigkeit und die Kernflüssigkeit, hergestellt in 1. oben, wurden gleichzeitig jeweils durch das äußere Rohr (Kreisring-Spinnöffnung) und das innere Rohr der doppelwandigen rohrförmigen Abgabedüse abgegeben, um einen linearen Schlauch der Spinnflüssigkeit in die Umgebungsluft zu extrudieren, während der Kernteil des linearen Schlauches mit der Kernflüssigkeit gefüllt wird. Der mit der Kernflüssigkeit gefüllte lineare Schlauch wurde durch einen mit Wasser gefüllten Koagulierflüssigkeitstank geführt und hierdurch hierin verfestigt und dann zur Herstellung einer Hohlfasermembran gewaschen und getrocknet. Es wurde gefunden, daß die so erhaltene Hohlfasermembran einen Innendurchmesser von etwa 200 μm und einen Außendurchmesser von etwa 280 μm und einen Gehalt von α-Tocopherol von etwa 580 mg/m² besaß.
3. Herstellung eines Dialysators vom Hohlfasertyp
Die in 2. oben erhaltene Hohlfasermembran wurde quer zu Stücken von etwa 14 cm Länge geschnitten. Ein Bündel von 341 Stücken wurde in einen Zylinder aus Polycarbonat mit einem Innendurchmesser von 1,2 cm und einer Länge von 14 cm eingesetzt. Die gegenüberliegenden Enden des Bündels wurden jeweils mit einem Einbettmittel aus Polyurethan fixiert. Aus Polycarbonat hergestellte Kopfteile wurden auf jedem der ge genüberliegenden Enden aufgebracht und sie wurden jeweils mit einer aus Polycarbonat hergestellten Kappe fixiert, um einen Dialysator vom Hohlfasertyp mit einer solchen Struktur, wie in 2 gezeigt, zu vervollständigen. Es wurde gefunden, daß der so erhaltene Dialysator vom Hohlfasertyp eine innere Oberfläche von 310 cm² besaß.
Beispiel 3
1. Herstellung von Spinnflüssigkeit
Es wurde eine Spinnflüssigkeit durch Vermischen von 15 Gew.-% Polysulfon, 9 Gew.-% PVP, 45 Gew.-% DMSO, 35 Gew.-% DMA und 1 Gew.-% Wasser hergestellt. Eine Kernflüssigkeit wurde durch Vermischen von 30 Gew.-% DMSO, 30 Gew.-% DMA und 40 Gew.-% Wasser hergestellt.
2. Herstellung von Hohlfasermembran
Die Spinnflüssigkeit und die Kernflüssigkeit, hergestellt in 1. oben, wurden gleichzeitig jeweils durch das äußere Rohr (Kreisring-Spinnöffnung) und das innere Rohr der doppelwandigen rohrförmigen Abgabedüse abgegeben, um einen linearen Schlauch der Spinnflüssigkeit in Umgebungsluft zu extrudieren, während der Kernteil des linearen Schlauchs mit der Kernflüssigkeit gefüllt wird. Der mit der Kernflüssigkeit gefüllte lineare Schlauch wurde durch einen mit Wasser gefüllten Koagulierflüssigkeitstank geführt und hierin hierdurch verfestigt und dann gewaschen und getrocknet. Er wurde dann durch einen Tank mit einer Lösung von α-Tocopherol 10%/Hexan geführt und getrocknet, um eine Hohlfasermembran herzustellen. Es wurde gefunden, daß die so erhaltene Hohlfasermembran einen Innendurchmesser von etwa 200 μm und einen Außendurchmesser von etwa 280 μm und einen Gehalt von α-Tocopherol von etwa 830 mg/m² besaß.
3. Herstellung eines Dialysators vom Hohlfasertyp
Die in 2. oben erhaltene Hohlfasermembran wurde quer in Stücke von etwa 14 cm Länge geschnitten. Ein Bündel von 341 Stücken wurde in einen Zylinder aus Polycarbonat mit einem Innendurchmesser von 1,2 cm und 14 cm Länge eingesetzt. Die gegenüberliegenden Enden des Bündels wurden jeweils mit einem Einbettmittel aus Polyurethan fixiert. Aus Polycarbonat hergestellte Kopfteile wurden an jeder der gegenüberliegenden Enden befestigt und jeweils mit einer aus Polycarbonat hergestellten Kappe fixiert, um einen Dialysator vom Hohlfasertyp mit einer solchen Struktur, wie in 2 gezeigt, zu vervollständigen. Es wurde gefunden, daß der so erhaltene Dialysator vom Hohlfasertyp eine innere Oberfläche von 300 cm² besaß.
Beispiel 4
1. Herstellung von Spinnflüssigkeit
Es wurde eine Spinnflüssigkeit durch Vermischen von 15 Gew.-% Polysulfon, 9 Gew.-% PVP, 45 Gew.-% DMSO, 35 Gew.-% DMA und 1 Gew.-% Wasser hergestellt. Eine Kernflüssigkeit wurde durch Vermischen von 30 Gew.-% DMSO, 30 Gew.-% DMA und 40 Gew.-% Wasser hergestellt.
2. Herstellung von Hohlfasermembran
Die Spinnflüssigkeit und die Kernflüssigkeit, hergestellt in 1. oben, wurden gleichzeitig jeweils durch das äußere Rohr (Kreisring-Spinnöffnung) und das innere Rohr der doppelwandigen rohrförmigen Abgabedüse abgegeben, um einen linearen Schlauch der Spinnflüssigkeit in Umgebungsluft zu extrudieren, während der Kernteil des linearen Schlauches mit der Kernflüssigkeit gefüllt wird. Der mit der Kernflüssigkeit gefüllte lineare Schlauch wurde durch einen mit Wasser ge füllten Koagulierflüssigkeitstank geführt und hierin hierdurch verfestigt und dann gewaschen und getrocknet. Er wurde dann durch einen Tank mit einer Lösung von α-Tocopherolacetat 10%/Hexan geführt und zur Herstellung einer Hohlfasermembran getrocknet. Es wurde gefunden, daß die so erhaltene Hohlfasermembran einen Innendurchmesser von etwa 200 μm und einen Außendurchmesser von etwa 280 μm und einen Gehalt an α-Tocopherolacetat von etwa 780 mg/m² besaß.
3. Herstellung eines Dialysators vom Hohlfasertyp
Die in 2. oben erhaltene Hohlfasermembran wurde quer in Stücke von etwa 14 cm Länge geschnitten. Ein Bündel von 341 Stücken wurde in einen Zylinder aus Polycarbonat mit einem Innendurchmesser von 1,2 cm und 14 cm Länge eingesetzt. Die gegenüberliegenden Enden des Bündels wurden jeweils mit einem Einbettmittel aus Polyurethan fixiert. Aus Polycarbonat hergestellte Kopfteile wurden an jedem der gegenüberliegenden Enden befestigt und jedes mit einer aus Polycarbonat hergestellten Kappe fixiert, um einen Dialysator vom Hohlfasertyp mit einer Struktur, wie in 2 gezeigt, zu vervollständigen. Es wurde gefunden, daß der so erhaltene Dialysator vom Hohlfasertyp eine innere Oberfläche von 300 cm² besaß.
Beispiel 5
1. Herstellung von Spinnflüssigkeit
Es wurde eine Spinnflüssigkeit durch Vermischen von 15 Gew.-% Polysulfon, 9 Gew.-% PVP, 45 Gew.-% DMSO, 35 Gew.-% DMA und 1 Gew.-% Wasser hergestellt. Eine Kernflüssigkeit wurde durch Vermischen von 30 Gew.-% DMSO, 30 Gew.-% DMA und 40 Gew.-% Wasser hergestellt.
2. Herstellung von Hohlfasermembran
Die Spinnflüssigkeit und die Kernflüssigkeit, hergestellt in 1. oben, wurden gleichzeitig jeweils durch das äußere Rohr (Kreisring-Spinnöffnung) und das innere Rohr der doppelwandigen rohrförmigen Abgabedüse abgegeben, um einen linearen Schlauch der Spinnflüssigkeit in Umgebungsluft zu extrudieren, während der Kernteil des linearen Schlauches mit der Kernflüssigkeit gefüllt wird. Der mit der Kernflüssigkeit gefüllte lineare Schlauch wurde durch einen mit Wasser gefüllten Koagulierflüssigkeitstank geführt und hierin hierdurch verfestigt und dann gewaschen und getrocknet. Er wurde dann durch einen Tank mit einer Lösung von α-Tocopherolnicotinat 10%/Hexan geführt und zur Herstellung einer Hohlfasermembran getrocknet. Es wurde gefunden, daß die so erhaltene Hohlfasermembran einen Innendurchmesser von etwa 200 μm und einen Außendurchmesser von etwa 280 μm und einen Gehalt an α-Tocopherolnicotinat von etwa 740 mg/m² besaß.
3. Herstellung eines Dialysators vom Hohlfasertyp
Die in 2. oben erhaltene Hohlfasermembran wurde quer in Stücke von etwa 14 cm Länge geschnitten. Ein Bündel von 341 Stücken wurde in einen Zylinder aus Polycarbonat mit einem Innendurchmesser von 1,2 cm und 14 cm Länge eingesetzt. Die gegenüberliegenden Enden des Bündels wurden jeweils mit einem Einbettmittel aus Polyurethan fixiert. Aus Polycarbonat hergestellte Kopfteile wurden an jedem der gegenüberliegenden Enden befestigt und jedes mit einer aus Polycarbonat hergestellten Kappe fixiert, um einen Dialysator vom Hohlfasertyp mit einer Struktur, wie in 2 gezeigt, zu vervollständigen. Es wurde gefunden, daß der so erhaltene Dialysator vom Hohlfasertyp eine innere Oberfläche von 300 cm² besaß.
Beispiel 6
1. Herstellung von Spinnflüssigkeit
Es wurde eine Spinnflüssigkeit dadurch hergestellt, daß ein Copolymeres vom Polyacrylnitriltyp [Löslichkeitsparameter δ = 25,32 × 10³ (J/m³)^1/2 (12,35 (cal/cm³)^1/2)], bestehend aus 91,5 Gew.-% Acrylnitril, 8 Gew.-% Methylacrylat und 0,5 Gew.% Natriummethallylsulfonat, und Mischen von 12,4 Gew.-% dieses Copolymeren mit 82,8 Gew.-% DMF und 4,8 Gew.-% Zinkchlorid gebildet wurde.
2. Herstellung von Hohlfasermembran
Die Spinnflüssigkeit und die Kernflüssigkeit, hergestellt in 1. oben, wurden gleichzeitig jeweils durch das äußere Rohr (Kreisring-Spinnöffnung) und das innere Rohr der doppelwandigen rohrförmigen Abgabedüse abgegeben, um einen linearen Schlauch der Spinnflüssigkeit in Umgebungsluft zu extrudieren, während der Kernteil des linearen Schlauches mit der Kernflüssigkeit gefüllt wird. Der mit der Kernflüssigkeit gefüllte lineare Schlauch wurde durch einen mit Wasser gefüllten Koagulierflüssigkeitstank geführt und hierin hierdurch verfestigt und dann gewaschen und getrocknet. Er wurde dann durch einen Tank mit einer Lösung von α-Tocopherol 10%/ Hexan geführt und getrocknet, um eine Hohlfasermembran herzustellen. Es wurde gefunden, daß die so erhaltene Hohlfasermembran einen Innendurchmesser von etwa 200 μm und einen Außendurchmesser von etwa 300 μm und einen Gehalt an α-Tocopherolnicotinat von etwa 50 mg/m² besaß.
Kontrolle 1
1. Herstellung von Spinnflüssigkeit
Es wurde eine Spinnflüssigkeit durch Vermischen von 15 Gew.-% Polysulfon, 9 Gew.-% PVP, 45 Gew.-% DMSO, 35 Gew.-% DMA und 1 Gew.-% Wasser hergestellt. Es wurde eine Kernflüssigkeit durch Vermischen von 30 Gew.-% DMSO, 30 Gew.-% DMA und 40 Gew.-% Wasser hergestellt.
2. Herstellung von Hohlfasermembran
Die Spinnflüssigkeit und die Kernflüssigkeit, hergestellt in 1. oben, wurden gleichzeitig jeweils durch das äußere Rohr (Kreisring-Spinnöffnung) und das innere Rohr der doppelwandigen rohrförmigen Abgabedüse abgegeben, um einen linearen Schlauch der Spinnflüssigkeit in Umgebungsluft zu extrudieren, während der Kernteil des linearen Schlauches mit der Kernflüssigkeit gefüllt wird. Der mit der Kernflüssigkeit gefüllte lineare Schlauch wurde durch einen mit Wasser gefüllten Koagulierflüssigkeitstank geführt und hierin hierdurch verfestigt und dann gewaschen und getrocknet, um eine Hohlfasermembran herzustellen. Es wurde gefunden, daß die so erhaltene Hohlfasermembran einen Innendurchmesser von etwa 200 μm und einen Außendurchmesser von etwa 280 μm besaß.
3. Herstellung eines Dialysators vom Hohlfasertyp
Die in 2. oben erhaltene Hohlfasermembran wurde quer zu Stücken von etwa 14 cm Länge geschnitten. Ein Bündel von 341 Stücken wurde in einen Zylinder aus Polycarbonat mit einem Innendurchmesser von 1,2 cm und 14 cm Länge eingesetzt. Die gegenüberliegenden Enden des Bündels wurden jeweils mit einem Einbettmittel aus Polyurethan fixiert. Aus Polycarbonat hergestellte Kopfteile wurden an jedem der gegenüberliegenden Enden befestigt und jedes mit einer aus Polycarbonat hergestellten Kappe fixiert, um einen Dialysator vom Hohlfasertyp mit einer solchen Struktur, wie in 2 gezeigt, zu vervollständigen. Es wurde gefunden, daß der so erhaltene Dialysator vom Hohlfasertyp eine innere Oberfläche von 300 cm² besaß.
Testbeispiel 1: Bestimmung von Lipidperoxid
Die Dialysatoren vom Hohlfasertyp der Beispiele 1–5 und der Kontrolle 1 wurden bei der Bestimmung von Lipidperoxid nach der folgenden Arbeitsweise eingesetzt.
Ein vorgegebener Dialysator vom Hohlfasertyp wurde mit 10 ml physiologischer Salzlösung vorbehandelt und dann zum sanften Ansaugen von 4 ml Blut (Zugabe von 10 E Heparin) für gründliche Verdrängung der physiologischen Salzlösung in dem Minimodul durch das Blut zu bewirken. Das Blut wurde bei 37°C für 2 Stunden inkubiert und dann aus dem Minimodul wiedergewonnen. Das wiedergewonnene Blut wurde der Bestimmung nach der Yagi-Methode mit einem Lipidperoxidtest WAKo (hergestellt von Wako Pure Chemical Industries Ltd.) unterzogen. In diesem Fall wurde Malondialdehyd (MDA) als eine Indikatorsubstanz von Lipidperoxid bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Tabelle 1
Aus der oben angezeigten Tabelle 1 ist deutlich ersichtlich, daß, während die Polysulfonmembran von Kontrolle 1 Lipidperoxid in einer großen Menge ergab, die Membrane von Beispielen 1–5 gemäß dieser Erfindung das Lipidperoxid nur in kleinen Mengen ergaben, und es wurde daher erkannt, daß sie eine effektive Unterdrückung von aktivem Sauerstoff liefern und verbesserte Bioverträglichkeit zeigen.
Testbeispiel 2: Bestimmung der Menge von eluiertem Vitamin E
Die Dialysatoren vom Hohlfasertyp der Beispiele 1–5 und der Kontrolle 1 wurden bei der Bestimmung der Elution von Vitamin E nach der folgenden Arbeitsweise eingesetzt.
Zuerst wurden 500 ml Rinderblut in 50 ml aus Polypropylen hergestellten Teströhren dispensiert und bei 3000 Upm für 15 Minuten zentrifugiert, um 200 ml Rinderblutplasma zu erhalten. Dann wurden 50 ml des Rinderblutplasmas in einem aus Polypropylen hergestellten 50 ml Testrohr angeordnet. Das das Rinderblutplasma enthaltende Testrohr wurde mittels einer Pumpe mit dem aus Vinylchlorid hergestellten Schlauch 14 zu dem Bluteinlaßmund 8 des Dialysators 1 vom Hohlfasertyp verbunden, und das das Rinderblutplasma enthaltende Testrohr wurde ebenfalls mit dem aus Vinylchlorid hergestellten Schlauch 15 zu dem Blutauslaßmund 9 des Dialysators 1 vom Hohlfasertyp zur Vervollständigung des Testkreislaufes verbunden.
Das das Rinderblutplasma enthaltende Testrohr wurde in einem Bad mit konstanter Temperatur bei 37°C gehalten, und das Rinderblutplasma wurde mittels einer Pumpe mit einem Fließvolumen von 10 ml/min durch das Innere des Dialysators vom Hohlfasertyp für 4 Stunden zirkuliert. Nach der Zirkulation von 4 Stunden wurde das Rinderblutplasma zur Bestimmung der Menge von Vitamin E, die währenddessen aus der Membran in das Blutplasma eluiert war, analysiert.
Die in dem Blutplasma aufgelöste Menge von Vitamin E wurde wie folgt bestimmt. Zuerst wurde 1 ml des Rinderblutplasmas, das der Zirkulation unterworfen worden war, als Probe genommen. Die Probe und 1 ml hinzugesetztes Ethanol wurden für 30 Sekunden zur Entfernung von Proteinen aus dem Plasma gemischt. Dann wurde die resultierende Mischung und 5 ml hin zugesetztes Hexan für 1 Minute gemischt, um Wanderung des Vitamins E im Rinderblutplasma in die Hexanschicht herbeizuführen. Das infolgedessen gebildete Gemisch wurde bei 1500 Upm für 10 Minuten zentrifugiert. Die obere Hexanschicht trennte sich infolgedessen ab und wurde mittels Flüssigkeitschromatographie zur Bestimmung der Menge von Vitamin E analysiert.
Die Bestimmung durch Flüssigkeitschromatographie wurde unter Verwendung von Amid-80, 4,6 × 25 cm (Toso TSK Gel) als eine Kolonne, n-Hexan: i-Propanol = 98 : 2 als sich bewegendes Bett; 1,5 ml/min als Fließgeschwindigkeit; 10 μl als Injektionsvolumen und UV-Monitor 292 nm als Nachweiswellenlänge durchgeführt.
Die Ergebnisse zur Bestimmung der Menge von in dem Blutplasma aufgelösten Vitamin E im Testbeispiel 1 sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Aus der oben aufgeführten Tabelle 2 ist deutlich zu ersehen, daß die Menge von Vitamin E in den Blutplasmen nach der Zirkulation praktisch gleich in der Probe von Kontrolle 1, die keine Behandlung mit Vitamin E erfahren hatte, und den Proben der Beispiele 1–5 gemäß dieser Erfindung war. Diese Tatsache zeigt, daß keine Elution in irgendeiner der in dem Test eingesetzten Proben auftrat.
Testbeispiel 3: Prüfung von Bioverträglichkeit
Die Dialysatoren vom Hohlfasertyp von Beispiel 3 und Kontrolle 1 wurden jeweils bei der Prüfung der Bioverträglichkeit von Vitamin E durch die extrakorporale Blutzirkulation von Kaninchen eingesetzt. Die Hohlfasern in dem Dialysator wurden nach der extrakorporalen Zirkulation zur Bestimmung der Anzahl von Hohlfasern, welche immer noch restliches Blut enthielten, überprüft.
Zuerst wurde ein Kaninchen mit dem Rücken auf der Unterseite auf einem Fixierbett vom Kitajimatyp fixiert. Dem Kaninchen waren die Haare mit einem elektrischen Schneider in dem für die chirurgische Operation vorgesehenen Bereich abgeschnitten, und der geschnittene Bereich wurde durch Abreiben mit einer mit Ethylalkohol imprägnierten Baumwollwatte gereinigt. Dann wurde die Kehle des Kaninchens mit einem Paar von Scheren längs der Mittellinie von unterhalb des Kiefers durch das Schlüsselbein eingeschnitten, und der Teil der als Folge dessen exponierten Fascia wurde offen geschnitten, um die rechte (linke) gemeinsame Karotidarterie vorsichtig abzuschälen, so daß Beschädigung des Nervs, der verzweigten Blutgefäße und des Nachbargewebes vermieden wurde. Anschließend wurde die linke (rechte) vordere Facialvene in gleicher Weise vorsichtig abgeschält. Dann wurde, wobei die Blutgefäße in einem geklammerten Zustand gehalten wurden, eine Einsatzspritze, welche mit physiologischer Salzlösung gefüllt und mit einer Gummikappe für eine Injektion versehen war, in die Vene eingesetzt und festgenäht. Sie war weiter mit der Venenseite des Dialysators vom Hohlfasertyp verbunden, wobei der Venenseitenkreislauf hiervon mit physiologischer Salzlösung mittels eines aus Vinylchlorid hergestellten und mit physiologischer Salzlösung gefüllten Schlauches gefüllt war. In derselben Weise wie zuvor wurde eine Einsatzspritze in die oben erwähnte Arterie eingegeben, festgenäht und dann mit der Arterienseite des Dialysators vom Hohlfasertyp über eine Pumpe mit tels eines aus Vinylchlorid hergestellten und mit physiologischer Salzlösung gefüllten Schlauches verbunden.
Unter Benutzung des extrakorporalen Blutkreislaufes für das Kaninchen, aufgebaut wie oben beschrieben, wurde der Test auf extrakorporale Zirkulation wie folgt durchgeführt. Zuerst wurde bei von den Blutgefäßen entfernter Klammer das Kaninchenblut extrakorporal mit einem festgelegten Strömungsvolumen von 10 ml/min durch die Pumpe für 2 Stunden zirkuliert. Nach Abschluß dieser extrakorporalen Zirkulation wurden die Blutgefäße der Vene und der Arterien erneut geklammert, und der Kreislauf der Arterienseite und der Kreislauf der Venenseite wurden in den Abschnitten hiervon nahe bei der Einsatzspritze abgeschnitten. Dann wurden 50 ml physiologischer Salzlösung auf einmal bei einem Strömungsvolumen von 10 ml/ min mit der Pumpe durchgeleitet, um die Kreisläufe und das Innere des Dialysators vom Hohlfasertyp zu spülen. Nach dem Spülen wurden die Hohlfasern des Dialysators im zentralen Teil des Dialysators herausgeschnitten. Die herausgeschnittenen Hohlfasern wurden mikroskopisch untersucht, um die Hohlfasern, welche immer noch restliches Blut enthielten, auszuzählen. Das Verhältnis von zurückgebliebenem Blut wurde aus der Gesamtanzahl von Hohlfasern in dem Dialysator und der Anzahl der rückständiges Blut enthaltenden Hohlfasern berechnet.
Die Ergebnisse der Berechnung des Verhältnisses von rückständigem Blut, durchgeführt nach Abschluß der extrakorporalen Zirkulation in Testbeispiel 3 sind in Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Verhältnis von rückständigem Blut (%)
Aus der oben angegebenen Tabelle 3 ist deutlich ersichtlich, daß, während die Polysulfonmembran von Kontrolle 1, die nicht mit Vitamin E behandelt worden war, ein Verhältnis von. rückständigem Blut von 29,9% zeigte, die mit Vitamin E immobilisierte Polysulfonmembran von Beispiel 1 gemäß dieser Erfindung ein Verhältnis von rückständigem Blut von 14,9% zeigte. Diese Tatsache zeigt deutlich, daß wegen der Aktivität von Vitamin E zum Unterdrücken einer möglichen Koagulation von Blutplättchen das Verhältnis von rückständigem Blut nach der extrakorporalen Zirkulation von Kaninchenblut herabgesetzt war, und daß die Membran perfekte Bioverträglichkeit zeigte.
Wie im Detail oben beschrieben, ermöglicht das Verfahren dieser Erfindung für die Herstellung einer Hohlfasermembran, daß ein fettlösliches Vitamin in die Hohlfasermembran so weit wie in die Oberflächen von Mikroporen in der Membran permeieren kann, entweder indem das fettlösliche Vitamin in die Spinnflüssigkeit oder die Kernflüssigkeit eingegeben wird, oder zuerst dadurch, daß der nach der Koagulation gebildete Einzelfaden kontinuierlich in eine Lösung von fettlöslichem Vitamin eingetaucht wird und anschließend, bei der Stufe der Bildung der Membran, die Hohlfasermembran einer Behandlung für die Imprägnierung mit dem fettlöslichen Vitamin unter zieht. Im Vergleich mit dem konventionellen Verfahren, bei welchem eine Blutdialysemembran hergestellt wurde und in ein zusammengebautes künstliches Organ eingebaut wurde, nur eine Beschichtung von Vitamin E ausschließlich auf der Oberfläche der permeablen Membran, die für den Kontakt mit Blut bestimmt ist, hergestellt wird, erlaubt das Verfahren dieser Erfindung die Herstellung einer Hohlfasermembran und eines Dialysators vom Hohlfasermembrantyp, welcher es ermöglicht, daß das fettlösliche Vitamin den Effekt der Unterdrückung von Oxidation bei Substanzen, welche zur Permeation der Hohlfasermembran in der Lage sind, zeigt. Insbesondere die Hohlfasermembran und der Dialysator vom Hohlfasermembrantyp gemäß dieser Erfindung sind konventionellen Vergleichstypen hinsichtlich Bioverträglichkeit überlegen, verringern das Verhältnis von rückständigem Blut, unterdrücken das Auftreten von aktivem Sauerstoff und mildern verschiedene Beschwerden, welche aktivem Sauerstoff zuzuschreiben sind.
Weiterhin kann diese Erfindung als Folge der Verwendung einer synthetischen polymeren Substanz, die einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, als Basis für die Membran die Affinität zwischen der Basis der Hohlfasermembran und dem fettlöslichen Vitamin steigern und den zuvor genannten Effekt stärker machen.
Da die vorliegende Erfindung die Behandlung für die Imprägnierung mit dem fettlöslichen Vitamin an der Hohlfasermembran, welche sich im Prozeß der Bildung befindet, durchführt, ist die Herstellung der Membran nach einem einfachen Verfahren bei niedrigeren Kosten möglich, verglichen mit dem konventionellen Verfahren, welches die Behandlung nach der Stufe der Bildung der Membran und nach dem Zusammenbau des künstlichen inneren Organs durchführt.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran nach einer Arbeitsweise, umfassend die Stufen des Extrudierens einer Spinnflüssigkeit (2) durch eine Kreisring-Spinnöffnung (4) und währenddessen Füllen des extrudierten linearen Schlauches dieser Spinnflüssigkeit mit einer Kernflüssigkeit (3) und dann Einführen dieses linearen Schlauches in ein Koagulierbad (5) und dadurch Verfestigen dieses linearen Schlauches, wobei das Verfahren durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß ein fettlösliches Vitamin in diese Spinnflüssigkeit und/oder in diese Kernflüssigkeit vor der Stufe des Extrudierens der Spinnflüssigkeit und/oder des Füllens dieses extrudierten Schlauches mit der Kernflüssigkeit eingegeben wird, und durch die Tatsache, daß eine synthetische polymere Substanz, die einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, als Basis für diese Membran verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Gehalt von diesem fettlöslichen Vitamin in dieser Spinnflüssigkeit oder dieser Kernflüssigkeit in dem Bereich von 0,001–10 Gew.-% liegt.
Verfahren zur Herstellung einer Hohlfasermembran nach einer Arbeitsweise, umfassend die Stufen des Extrudierens einer Spinnflüssigkeit (2) durch eine Kreisring-Spinnöffnung (4) und währenddessen Füllen des extrudierten linearen Schlauches dieser Spinnflüssigkeit mit einer Kernflüssigkeit (3) und dann Einführen dieses linearen Schlauches in eine Koagulierbad (5) und dadurch Verfestigen dieses linearen Schlauches zu einem Einzelfaden, wobei das Verfahren durch die Tatsache gekennzeichnet ist, daß der Einzelfaden kontinuierlich in eine Lösung eines fettlöslichen Vitamins eingetaucht und hierdurch mit dieser Lösung imprägniert wird, und durch die Tatsache, daß eine synthetische polymere Substanz, die einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, als Basis für diese Membran verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, bei welchem dieses fettlösliche Vitamin Vitamin E ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem dieses Vitamin E ein α-Tocopherol, ein α-Tocopherolacetat oder ein α-Tocopherolnicotinat ist.
Hohlfasermembran, erhältlich nach einer Arbeitsweise, umfassend die Stufe des Extrudierens einer Spinnflüssigkeit durch eine Kreisring-Spinnöffnung und währenddessen Füllen des extrudierten linearen Schlauches dieser Spinnflüssigkeit mit einer Kernflüssigkeit und dann Einführen dieses linearen Schlauches in ein Koagulierbad und hierdurch Verfestigen dieses linearen Schlauches, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß diese Spinnflüssigkeit und/oder diese Kernflüssigkeit hierin ein fettlösliches Vitamin einschließen, daß eine synthetische polymere Substanz, die einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, als Basis für diese Membran verwendet wird, und daß die Menge dieses fettlöslichen Vitamins, die durch Imprägnierung in die Membran eingebaut werden soll, in dem Bereich von 1–5000 mg/m² liegt.
Hohlfasermembran, umfassend in einem synthetischen Polymeren als Basis für die Membran gebildete Mikroporen und einen Überzug aus fettlöslichem Vitamin, dadurch gekennzeichnet, daß diese Hohlfasermembran mit diesem fettlöslichen Vitamin so weit wie die Oberfläche dieser Mikroporen in dieser Membran imprägniert ist, daß diese polymere Substanz einen Löslichkeitsparameter δ von nicht mehr als 26,65 × 10³ (J/m³)^1/2 (13 (cal/cm³)^1/2) besitzt, und daß die Menge dieses fettlöslichen Vitamins, die durch Imprägnierung in die Membran eingebaut werden soll, in dem Bereich von 1–5000 mg/m² liegt.
Hohlfasermembran nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher dieses fettlösliche Vitamin Vitamin E ist.
Hohlfasermembran nach Anspruch 8, bei welcher dieses Vitamin E ein α-Tocopherol, ein α-Tocopherolacetat oder ein α-Toco-pherolnicotinat ist.
Dialysator vom Hohlfasermembrantyp, erhalten durch Verwendung einer Hohlfasermembran wie in einem der Ansprüche 6 bis 9 angegeben.