FR2747590A1 - Appareil medical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma et procedes de fabrication de cet appareil - Google Patents
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Abstract
Un appareil médical pour le traitement extracorporel de sang ou de plasma comprend une membrane semi-perméable constituée d'au moins un polymère électronégatif, de sorte que la surface de la membrane semi-perméable présente des charges électriques négatives. Avant la stérilisation de l'appareil et avant ou après la formation de la membrane, au moins un agent cationique et antiprotéase est incorporé à au moins une partie de la membrane, cet agent étant adsorbé massiquement ou semi-massiquement dans la membrane et/ou lié par une interaction ionique avec les sites électronégatifs de la membrane.
Description
APPAREIL MEDICAL POUR LE TRAITEMENT EXTRACORPOREL DU SANG OU
DU PLASMA ET PROCEDES DE FABRICATION DE CET APPAREIL
La présente invention a pour objet un appareil médical pour le traitement extracorporel du sang, permettant de prévenir les conséquences indésirables de l'activation de la phase contact. La présente invention a également pour objet des procédés de fabrication de l'appareil médical pour le traitement extracorporel du sang permettant de prévenir les conséquences indésirables de l'activation de la phase contact connues sous le nom de réactions analphylactoïdes.
DU PLASMA ET PROCEDES DE FABRICATION DE CET APPAREIL
La présente invention a pour objet un appareil médical pour le traitement extracorporel du sang, permettant de prévenir les conséquences indésirables de l'activation de la phase contact. La présente invention a également pour objet des procédés de fabrication de l'appareil médical pour le traitement extracorporel du sang permettant de prévenir les conséquences indésirables de l'activation de la phase contact connues sous le nom de réactions analphylactoïdes.
Les réactions analphylactoldes se produisent parfois chez des patients soumis à divers traitements du sang par circulation extracorporelle. Ces réactions se manifestent quelques minutes après le début du traitement par divers symptômes, parmi lesquels la sensation de chaleur généralisée, I'engourdissement des doigts, des lèvres ou de la langue, le halètement, la nausée, I'oedème laryngé.
Des réactions analphylactoïdes ont été observées notamment chez les insuffisants rénaux traités par hémodialyse, hémofiltration ou hémodiafiltration au moyen d'un échangeur à membrane. Elles ont été observées avec des échangeurs ayant des membranes de différentes compositions chimiques, tantôt lors d'une première utilisation, tantôt après plusieurs utilisations lorsque les échangeurs, au lieu d'être jetés après un usage unique, sont réutil,sés de multiples fois et sont recyclés après chaque usage. Comme exemple d'échangeurs dont une première utilisation s'est accompagnée d'une réaction indésirable, on peut citer les dialyseurs ayant une membrane de polyméthylméthacrylate et de polyacrylonitrile. Des réactions associées à la réutilisation des dialyseurs à membrane d'acétate de cellulose et de polysulfone ont été également bien documentées (voir "Anaphylactoid reactions associated with reuse of hollow-fiber hemodialyzers and ACE inhibitors in Kidney International", vol. 42 (1992), pp. 1232-1237).
Les réactions analphylactoïdes sont imputées à une concentration excessive, dans le sang ou le plasma, d'une substance peptidique, la bradykinine. Une explication, qui a été proposée pour rendre compte de ces réactions indésirables chez certains patients soumis à un traitement de sang par circulation extracorporelle, part de ce que le sang, lorsqu'il entre en contact avec la surface négativement chargée de certains appareils de traitement de sang, est le siège d'un phénomène biologique, appelé activation de la phase contact, aboutissant à la génération de substances actives, la kallicréine et le facteur Xlla à partir de substances inactives, prékallicréine et facteur Xll, la kallicréine ayant un effet catalytique sur la production du facteur Xlla et inversement. Or, la bradykinine résulte de la transformation opérée par la kallicréine - engendrée lors de l'activation de la phase contact - d'une protéine du plasma, le kininogène de haut poids moléculaire.
II faut souligner que l'activation de la phase contact semble se produire notamment quand un dispositif de traitement du sang présentant une surface chargée négativement est utilisé, sans que, en l'absence de facteurs perturbateurs, les patients en éprouvent le moindre inconfort. Des complications surviennent parfois en présence de facteurs perturbateurs comme, par exemple
- la présence, dans le sang à traiteur, de médicaments pour combattre l'hypertension artérielle par inhibition du mécanisme naturel de la vasoconstriction, génériquement désignés par le vocable d'inhibiteurs d'enzyme de conversion ou IEC. Ces IEC sont également utilisés pour d'autres applications thérapeutiques, notamment pour traiter certaines formes d'insuffisance cardiaque. Or, les IEC ont également pour effet d'empêcher la dégradation de la bradykinine.
- la présence, dans le sang à traiteur, de médicaments pour combattre l'hypertension artérielle par inhibition du mécanisme naturel de la vasoconstriction, génériquement désignés par le vocable d'inhibiteurs d'enzyme de conversion ou IEC. Ces IEC sont également utilisés pour d'autres applications thérapeutiques, notamment pour traiter certaines formes d'insuffisance cardiaque. Or, les IEC ont également pour effet d'empêcher la dégradation de la bradykinine.
- la dilution du sang entrant dans le dialyseur rempli de solution saline et l'abaissement concomitant du pH du sang.
Afin d'éviter la génération de bradykinine à un niveau supérieur à 4000 pg/ml, la demande de brevet européen n 0561379 recommande de ne mettre en contact avec le sang ou le plasma que des membranes semi-perméables présentant une densité de charges limitée en surface, à savoir une charge électrique en surface supérieure ou égale à - 30 peq/g de polymère (soit - 30 meq/kg de polymère).
II semble cependant que, au sens de la demande de brevet européen n" 0561379, la charge électrique en surface doive être interprétée comme la capacité ionique globale. Dès lors, cette demande de brevet européen n'apporte de solutions satisfaisantes que pour les membranes semi-perméables ayant une densité de charges limitée, mais pas pour les membranes semi-perméables ayant une densité de charges négatives élevée comme, par exemple, la membrane fabriquée à partir d'un copolymère d'acrylonitrile et de méthallylsulfonate de sodium connue sous le nom commercial AN69.
Par ailleurs, pour obtenir des membranes ayant une charge électrique de surface limitée, c'est-à-dire aussi une faible capacité ionique globale, cette demande de brevet propose de traiter le polymère de façon à en abaisser la capacité ionique dans la masse. Or, il présente un intérêt de ne pas modifier la capacité ionique des membranes car cette capacité favorise l'adsorption de certaines protéines indésirables telles que la ss2-microglobuline, les médiateurs de l'inflammation, les lipides, les facteurs du complément. Cela est particulièrement vrai pour les membranes ayant une structure homogène, symétrique.
On connaît d'autre part des composés chimiques ayant une activité antiprotéase importante qui se caractérise par une action inhibitrice dans le système de la coagulation, dans le système du complément et dans le système kallicréines-kinines (inhibition des kallicréines plasmatiques et tissulaires). A ce titre, il faut citer le nafamostat mésilate (nom chimique 6-amideno-2-naphtyl p-guanidinobenzoate diméthane sulfonate) commercialisé par la société TORII PHARMACEUTICAL.
Le nafamostat mésilate est essentiellement utilisé en tant qu'anti-coagulant dans les circulations extracorporelles en chirurgie cardiaque, en plasmaphérèse et aphérèse anti LDL et en hémodialyse.
Le protocole d'utilisation généralement utilisé et le plus souvent préconisé est le suivant
(a) addition de 20 mg de nafamostat mésilate dans 500 ml de solution saline pour le rinçage de l'appareil médical avant utilisation;
(b) perfusion en continu de nafamostat mésilate à raison de 20 à 50 mg/heure.
(a) addition de 20 mg de nafamostat mésilate dans 500 ml de solution saline pour le rinçage de l'appareil médical avant utilisation;
(b) perfusion en continu de nafamostat mésilate à raison de 20 à 50 mg/heure.
Un tel protocole implique l'utilisation de quantités importantes de nafamostat mésilate > généralement plus de 100 mg de nafamostat mésilate par séance d'hémodialyse. Un inconvénient de ce composé est d'être beaucoup plus onéreux que les anticoagulants classiques comme l'héparine.
En outre, des études ont montré que les résultats en matière d'anticoagulation ne sont pas satisfaisants quand le nafamostat mésilate est utilisé en hémodialyse avec les membranes chargées négativement comme des membranes en polyméthacrylate de méthyle ou en polyacrylonitrile, en particulier la membrane de dénomination commerciale AN69 de la société HOSPAL.
Des études ont montré que ces résultats non satisfaisants coïncident avec la forte adsorption du nafamostat mésilate sur ces membranes et que cette adsorption conduit à une diminution de l'activité anticoagulante de ce composé. Ceci ressort notamment des publications qui suivent
- Y. Tsubakihara et al. "Anticoagulant Activity of FUT-175 in polyacrylonitrile Membrane Dialysers", 9th annual meeting of the international society of blood purification, No. 119, Blood
Purification 9, 1 (1991);
- O. Inagaki et al. "Study of the binding capacity of nafamostat mesilate (NM) to dialysis membranes", Artif. Org. 15 Na, 287, 1991;
- O. Inagaki et al. "Adsorption of nafamostat mesilate by hemodialysis membranes", Artif. Org. 16(6): 553-558 (1992).
- Y. Tsubakihara et al. "Anticoagulant Activity of FUT-175 in polyacrylonitrile Membrane Dialysers", 9th annual meeting of the international society of blood purification, No. 119, Blood
Purification 9, 1 (1991);
- O. Inagaki et al. "Study of the binding capacity of nafamostat mesilate (NM) to dialysis membranes", Artif. Org. 15 Na, 287, 1991;
- O. Inagaki et al. "Adsorption of nafamostat mesilate by hemodialysis membranes", Artif. Org. 16(6): 553-558 (1992).
Afin de préparer un plasma ayant une faible teneur en bradykinine, la demande de brevet japonais publiée le 13 Décembre 1994 sous le n" 6-340536, préconise un appareil médical dans lequel l'élément actif en adsorption, chargé d'adsorber et d'éliminer les composés indésirables du plasma, est porteur de groupes anioniques. En outre, cet appareil médical est pourvu
- d'un moyen pour le mélange d'un agent antiprotéase, comme le nafamostat mésilate > et du plasma avant le traitement de ce dernier
- d'un moyen pour la perfusion du mélange d'agent antiprotéase et de plasma sur l'élément actif en adsorption ; et
- d'un moyen pour l'adsorption et l'élimination des composés indésirables du plasma à l'aide de l'élément actif en adsorption
La quantité de solution d'antiprotéase admise dans cet appareil médical est comprise entre 10 moles et 60 Moles par heure (soit environ 5 à 30 mg/heure).
- d'un moyen pour le mélange d'un agent antiprotéase, comme le nafamostat mésilate > et du plasma avant le traitement de ce dernier
- d'un moyen pour la perfusion du mélange d'agent antiprotéase et de plasma sur l'élément actif en adsorption ; et
- d'un moyen pour l'adsorption et l'élimination des composés indésirables du plasma à l'aide de l'élément actif en adsorption
La quantité de solution d'antiprotéase admise dans cet appareil médical est comprise entre 10 moles et 60 Moles par heure (soit environ 5 à 30 mg/heure).
Selon cette demande de brevet, il est préférable de prétraiter, avant utilisation, I'élément actif en adsorption avec une solution de prétraitement contenant un agent antiprotéase. En outre, afin d'éviter que l'agent antiprotéase ne soit endommagé par le traitement de stérilisation, il est recommandé de prétraiter l'élément actif en adsorption après le traitement de stérilisation. Egalement, afin d'éviter que l'agent antiprotéase ne soit endommagé par les rayons ultraviolets, la chaleur ou tout autre phénomène pouvant se produire durant le stockage, on recommande de prétraiter l'élément actif en adsorption juste avant son utilisation, soit au plus 24 heures avant l'utilisation si le stockage s'effectue à une température ambiante ou au plus 72 heures avant utilisation si le stockage s'effectue à une température inférieure, comprise entre 2"C et 8"C.
Dans le cas où le plasma est traité de façon intermittente par l'élément actif en adsorption, il est conseillé, dans cette demande de brevet, de prétraiter cet élément actif avant le traitement de chaque fraction de plasma.
D'autre part, pour éviter d'utiliser de trop grandes quantités d'agent antiprotéase, cette demande de brevet recommande de choisir un élément actif en adsorption dont la quantité de groupes anioniques présents en surface soit limitée, c'est-à-dire soit de préférence comprise entre 0,5 peq et 100 ueq par ml de polymère gonflé de l'élément actif en adsorption, et de préférence encore, soit comprise entre 1 ueq et 50 pLeq par ml de polymère gonflé de l'élément actif en adsorption (par "polymère gonflé", on entend la membrane hydratée à la teneur correspondant à l'utilisation clinique).
Un inconvénient du procédé proposé par la demande de brevet japonais n" 6-340536 est qu'il n'est pas industrialisable, sa mise en oeuvre devant être effectuée sur le lieu du traitement.
Compte tenu de ce qui précède, à cette date, il ne semble pas qu'une solution satisfaisante, à la fois sur le plan médical et sur le plan économique, ait été apportée pour empêcher l'apparition des réactions anaîphylactoldes chez certains patients soumis à un traitement du sang ou du plasma, à l'aide d'un appareil médical dans lequel une partie au moins de l'appareil venant en contact avec le sang ou le plasma présente une densité de charges électronégatives en surface.
Un but de l'invention est donc de réaliser un appareil médical à membrane semi-perméable pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma qui présente deux caractéristiques considérées comme antinomiques jusqu'à présent, à savoir une capacité ionique globale élevée (qui tout à ia fois participe à la biocompatibilité de certains matériaux et est un facteur de déclenchement de l'activation de la phase contact), et l'aptitude à prévenir les effets indésirables de l'activation de la phase contact.
En d'autres termes, un but de l'invention est un appareil médical à membrane semi-perméable pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma, dont la membrane est apte à prévenir les effets indésirables de l'activation de la phase contact et est quasiment insensible aux agents oxydants et aux rayonnements, en particulier les rayonnements gamma, pour pouvoir être stérilisée.
Un autre but de l'invention est un appareil médical à membrane semi-perméable pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma sensiblement stable au stockage ainsi que lors de son utilisation.
Enfin, un but de l'invention est un appareil médical à membrane semi-perméable pour le traitement extracorporel du sang qui soit industrialisable, c'est-à-dire qui soit prêt à l'emploi et qui n'exige pas de manipulation spéciale de la part de l'utilisateur de l'appareil médical aux fins de prévenir les effets indésirables de l'activation de la phase contact.
Pour atteindre ces différents buts, la présente invention propose un appareil médical pour le traitement extracorporel de sang ou de plasma comprenant une membrane semi-perméable constituée d'au moins un polymère électronégatif, de telle sorte que la surface de la membrane semi-perméable présente des charges électriques négatives, cet appareil étant caractérisé en ce que, avant la stérilisation de l'appareil et avant ou après la formation de la membrane, au moins un agent cationique et antiprotéase est incorporé à au moins une partie de la membrane, cet agent étant adsorbé massiquement ou semi-massiquement dans la membrane et/ou lié par une interaction ionique avec les sites électronégatifs de la membrane.
Par "traitement extracorporel du sang", on entend, par exemple,
I'hémodialyse, I'hémofiltration ou l'hémo-diafiltration, la plasmaphérèse.
I'hémodialyse, I'hémofiltration ou l'hémo-diafiltration, la plasmaphérèse.
Par "membrane semi-perméable", on entend une membrane plane ou un faisceau de fibres creuses. Dès lors, L'appareil selon l'invention comprend, en général, deux compartiments séparés par la membrane semi-perméable.
Par "adsorbé massiquement ou semi-massiquement", on entend une fixation de l'agent cationique et antiprotéase par liaisons électrostatiques, notamment ioniques, dans l'épaisseur et à la surface de la membrane.
De façon surprenante, il a été trouvé qu'ii est possible de prévenir les conséquences indésirables de l'activation de la phase contact, qui peuvent survenir épisodiquement lors du traitement des liquides biologiques destinés à être restitués au corps humain tels que le plasma ou le sang, avec des membranes semi-perméables et anioniques, en incorporant à ces membranes, avant stérilisation, au moins un agent cationique ayant une action antiprotéase vis-à-vis du système contact kallicréines-kinines.
De préférence, L'agent cationique et antiprotéase choisi est le nafamostat mésilate.
Conformément à l'invention, la membrane semi-perméable utile à la réalisation de l'appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma permettant de prévenir les effets indésirables de l'activation de la phase contact est constituée d'une combinaison d'au moins un polymère électronégatif et d'au moins un agent cationique et antiprotéase.
En outre, I'invention est particulièrement bien adaptée aux appareils médicaux dans lesquels la membrane semi-perméable présente une capacité ionique globale élevée.
L'invention est particulièrement bien adaptée aux appareils médicaux dans lesquels la membrane semi-perméable présente une densité de charges négatives supérieure à 100 lleq par ml de polymère gonflé (à titre de référence > le polymère électronégatif utilisé pour réaliser la membrane en AN69 présente une densité de charges négatives égale à environ 180 pteq par ml de polymère gonflé) telle que mesurée par la méthode classique d'échanges d'ions.
Avantageusement, la membrane semi-perméable est une membrane plane ou un faisceau de fibres creuses constituée d'au moins un polymère électronégatif qui peut être un homo- ou un copolymère de l'acrylonitrile.
A titre d'exemple de copolymères d'acrylonitrile, on peut citer
(1) un copolymère de l'acrylonitrile et d'au moins un monomère anionique ou anionisable, renfermant, le cas échéant, des unités provenant d'au moins un autre monomère à insaturation oléfinique capable d'être copolymérisé avec l'acrylonitrile, ou
(2) un copolymère de l'acrylonitrile et d'au moins un monomère anionique ou anionisable et d'au moins un monomère non ionique et non ionisable.
(1) un copolymère de l'acrylonitrile et d'au moins un monomère anionique ou anionisable, renfermant, le cas échéant, des unités provenant d'au moins un autre monomère à insaturation oléfinique capable d'être copolymérisé avec l'acrylonitrile, ou
(2) un copolymère de l'acrylonitrile et d'au moins un monomère anionique ou anionisable et d'au moins un monomère non ionique et non ionisable.
Certains de ces composés macromoléculaires, ainsi que les divers monomères susceptibles d'être retenus comme matières premières et leur fabrication, sont décrits dans le brevet américain n" 4,545,910 redélivré sous le n" Re.34239.
Parmi ces composés macromoléculaires, ceux avec lesquels l'appareil médical selon l'invention est particulièrement bien adapté sont définis plus haut sous (1). En particulier, I'invention convient particulièrement bien aux composés pour lesquels le comonomère anionique ou anionisable est oléfiniquement insaturé et porteur de groupements anioniques choisis parmi les groupes sulfonate, carboxyle, phosphate, phosphonate et sulfate, et plus particulièrement encore, quand ce comonomère est le méthallylsulfonate de sodium.
Bien entendu, la nature précise du contre-ion des groupements anioniques n'est pas essentielle au bon fonctionnement de l'invention.
Parmi les monomères à insaturation oléfinique capables d'être copolymérisés avec l'acrylonitrile, on peut citer les acrylates d'alkyle et, en particulier, I'acrylate de méthyle.
L'invention a également pour objet
- des procédés de préparation d'une membrane plane ou d'une fibre creuse, utile à la réalisation de la membrane semi-perméable de l'appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma;
- un procédé de fabrication de l'appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma.
- des procédés de préparation d'une membrane plane ou d'une fibre creuse, utile à la réalisation de la membrane semi-perméable de l'appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma;
- un procédé de fabrication de l'appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma.
Un premier procédé de préparation d'une membrane plane comprend les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une membrane semi-perméable plane - après l'extrusion, solidifier la membrane semi-perméable obtenue par un procédé de solidification par inversion de phase par contact avec un liquide chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif, ce liquide renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique, à l'état dissous ; et - laver la membrane semi-perméable obtenue.
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une membrane semi-perméable plane - après l'extrusion, solidifier la membrane semi-perméable obtenue par un procédé de solidification par inversion de phase par contact avec un liquide chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif, ce liquide renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique, à l'état dissous ; et - laver la membrane semi-perméable obtenue.
Un deuxième procédé de préparation d'une membrane plane comprend les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une membrane semi-perméable plane - après l'extrusion, solidifier la membrane semi-perméable obtenue par un procédé de solidification par inversion de phase par contact avec un liquide chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif ; et - laver la membrane semi-perméable obtenue avec une solution de lavage renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique, à l'état dissous.
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une membrane semi-perméable plane - après l'extrusion, solidifier la membrane semi-perméable obtenue par un procédé de solidification par inversion de phase par contact avec un liquide chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif ; et - laver la membrane semi-perméable obtenue avec une solution de lavage renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique, à l'état dissous.
Un troisième procédé de préparation d'une fibre creuse comprend les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une fibre creuse et simultanément solidifier la fibre creuse obtenue par un procédé d'inversion de phase par contact partiel ou total du produit extrudé avec un liquide de centrage chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif et renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique à l'état dissous ; et - laver la fibre creuse obtenue.
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une fibre creuse et simultanément solidifier la fibre creuse obtenue par un procédé d'inversion de phase par contact partiel ou total du produit extrudé avec un liquide de centrage chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif et renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique à l'état dissous ; et - laver la fibre creuse obtenue.
Un quatrième procédé de préparation d'une fibre creuse comprend les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une fibre creuse et simultanément solidifier la fibre creuse obtenue par un procédé d'inversion de phase par contact partiel ou total du produit extrudé avec un liquide de centrage chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif ; et - laver la fibre creuse obtenue avec une solution de lavage renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique à l'état dissous.
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une fibre creuse et simultanément solidifier la fibre creuse obtenue par un procédé d'inversion de phase par contact partiel ou total du produit extrudé avec un liquide de centrage chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif ; et - laver la fibre creuse obtenue avec une solution de lavage renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique à l'état dissous.
Les autres conditions opératoires classiques des quatre procédés précités pourront être trouvées dans le brevet US 4 749 619 (procédé par gélification) ou dans le brevet US 4 056 467 (procédé par coagulation).
Conformément à l'invention, un appareil médical est fabriqué avec l'une des membranes planes ou fibres creuses obtenues grâce à l'un des procédés précités. Les principales étapes de fabrication sont les suivantes - préparer une membrane semi-perméable de superficie déterminée à partir de la membrane plane ou de la fibre creuse > la fibre creuse étant conformée en un faisceau de fibres creuses - assembler les divers composants de l'appareil médical, en particulier monter la membrane plane ou le faisceau de fibres creuses dans un boîtier et, le cas échéant, fixer des embouts au boîtier ; et - stériliser l'appareil médical.
L'invention a également pour objet deux procédés de fabrication d'un appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma comprenant une membrane semi-perméable délimitant deux compartiments à l'intérieur d'un boîtier, la membrane étant constituée d'au moins un polymère électronégatif et ayant une surface présentant des charges électriques négatives, ce procédé comprenant les étapes de - préparer une membrane plane ou une fibre creuse - assembler les divers composants de l'appareil, en particulier monter une membrane semi-perméable plane ou un faisceau de fibres creuses dans un boîtier - préparer une solution contenant l'agent cationique et antiprotéase à l'état dissous - porter cette solution au contact d'au moins une partie de la membrane semi-perméable, puis purger l'appareil de cette solution - stériliser l'appareil médical.
De préférence, la solution comprenant l'agent cationique et antiprotéase est portée au contact d'au moins une partie de la surface de la membrane située du côté du compartiment de l'appareil destiné à recevoir le sang ou le plasma du patient.
Selon un mode de réalisation de l'invention, I'étape de porter la solution au contact de la membrane consiste à faire circuler la solution de traitement d'une extrémité à l'autre du compartiment sang, puis à inverser le sens de circulation de façon que chaque extrémité du compartiment soit en contact avec la solution contenant l'agent antiprotéase à la concentration de préparation.
Une technique de stérilisation qui peut être employée sans dommage pour l'agent cationique et antiprotéase ni désorption de cet agent est la stérilisation par irradiation gamma.
Exemples
Exemple 1
Un dialyseur a été fabriqué conformément à l'invention par la société HOSPAL INDUSTRIE, Meyzieu (Rhône), France. Une fibre creuse a été fabriquée par le procédé de gélification suivant ' un mélange de copolymère d'acrylonitrile et de méthallyle sulfonate de sodium (35% en masse ; 580 mEq/kg de polymère sec), de diméthyle formamide (52% en masse) et de glycérol (13% en masse) a été préparé. Ce mélange a été porté à 1 30 C et a été extrudé au travers d'une filière annuiaire au moyen d'un dispositif couplé d'extrusion/pompage. Le fluide de centrage utilisé pour ménager la cavité interne de la fibre était de l'azote sec. Au sortir de la filière la fibre a été reçue dans un bain contenant un mélange d'eau et d'eau oxygénée à 10 C, puis a été étirée dans un bain d'eau à 95"C (longueur multipliée par quatre).
Exemple 1
Un dialyseur a été fabriqué conformément à l'invention par la société HOSPAL INDUSTRIE, Meyzieu (Rhône), France. Une fibre creuse a été fabriquée par le procédé de gélification suivant ' un mélange de copolymère d'acrylonitrile et de méthallyle sulfonate de sodium (35% en masse ; 580 mEq/kg de polymère sec), de diméthyle formamide (52% en masse) et de glycérol (13% en masse) a été préparé. Ce mélange a été porté à 1 30 C et a été extrudé au travers d'une filière annuiaire au moyen d'un dispositif couplé d'extrusion/pompage. Le fluide de centrage utilisé pour ménager la cavité interne de la fibre était de l'azote sec. Au sortir de la filière la fibre a été reçue dans un bain contenant un mélange d'eau et d'eau oxygénée à 10 C, puis a été étirée dans un bain d'eau à 95"C (longueur multipliée par quatre).
Enfin la fibre a été plastifiée avec un mélange d'eau et de glycérol (60% en masse). La densité de charges électriques ou capacité ionique globale de cette fibre creuse était de 180 Aeq/ml de copolymère gonflé.
Un faisceau d'environ 9000 fibres creuses a été conformé. La surface utile de la membrane à l'état humide était d'environ 1 1,3 m2.
Ce faisceau a été inséré dans un boîtier tubulaire en polycarbonate où il a été fixé à ses deux extrémités par un disque de colle polyuréthanne emprisonnant les fibres sur une partie de leur longueur.
Les deux disques de colle délimitent entre eux un compartiment étanche, dans lequel, lors de l'utilisation du dialyseur, un liquide de dialyse est mis en circulation par deux tubulures d'entrée/sortie. Un second compartiment est délimité par l'intérieur des fibres et deux embouts, munis chacun d'une tubulure d'accès, fixés aux extrémités du boîtier. Lors de l'utilisation du dialyseur, c'est dans ce second compartiment que le sang du patient est mis en circulation.
Une solution a été préparée, constituée d'eau déminéralisée dans laquelle du nafamostat mésilate (commercialisé sous la dénomination
FUTHAN par la société TORII PHARMACEUTICAL) a été dissous dans une proportion de 20 mg/litre.
FUTHAN par la société TORII PHARMACEUTICAL) a été dissous dans une proportion de 20 mg/litre.
Après assemblage des différentes composantes du dialyseur (boîtier, faisceau de fibres et embouts d'extrémités) et avant stérilisation, un litre de cette solution a été mis en circulation à un débit de 300 ml/min dans le compartiment sang du dialyseur, puis on a purgé le dialyseur de cette solution.
Deux jours plus tard, le dialyseur a été stérilisé par irradiation gamma.
Pour mesurer l'efficacité du procédé de cette fabrication, on a fait subir au dialyseur ainsi fabriqué le test suivant
Un liquide biologique, propre à stimuler la production de kallicréines (KK) au contact de cette membrane chargée négativement en surface, a été préparé. Le liquide biologique utilisé pour l'essai était constitué de plasma humain pauvre en plaquettes, dilué à 5 %.
Un liquide biologique, propre à stimuler la production de kallicréines (KK) au contact de cette membrane chargée négativement en surface, a été préparé. Le liquide biologique utilisé pour l'essai était constitué de plasma humain pauvre en plaquettes, dilué à 5 %.
Deux litres de ce liquide ont été mis en circulation en circuit fermé dans le dialyseur à un débit de 100 ml/mn pendant six heures. Les kallicréines plasmatiques ont été dosées dans des échantillons de liquide prélevés à intervalle de temps (t) par un test chromogénique classique, à partir du substrat S 2302 de la société BIOGENIC. II apparaît clairement sur la figure jointe que le dialyseur fabriqué conformément à l'invention ne provoque pas l'élévation du taux de kallicréines plasmatiques dans un plasma dilué.
Exemple 2
A titre de comparaison, n test chromogénique classique réalisé dans les conditions de l'exemple 1 a été effectué avec un dialyseur de type PAN 17 DX fabriqué par la société ASAHI MEDICAL CO (faisceau de fibres creuses faites à partir d'un polyacrylonitrile ; surface utile, 1,7 m2).
A titre de comparaison, n test chromogénique classique réalisé dans les conditions de l'exemple 1 a été effectué avec un dialyseur de type PAN 17 DX fabriqué par la société ASAHI MEDICAL CO (faisceau de fibres creuses faites à partir d'un polyacrylonitrile ; surface utile, 1,7 m2).
II apparaît clairement, sur la figure jointe, que ce dialyseur dont la membrane présente des charges électriques négatives en surface, provoque une élévation importante du taux des kallicréines plasmatiques dans un plasma dilué.
Claims (15)
1. Appareil médical pour le traitement extracorporel de sang ou de plasma comprenant une membrane semi-perméable constituée d'au moins un polymère électronégatif, de sorte que la surface de la membrane semi-perméable présente des charges électriques négatives, cet appareil étant caractérisé en ce que, avant la stérilisation de l'appareil et avant ou après la formation de la membrane, au moins un agent cationique et antiprotéase est incorporé à au moins une partie de la membrane, cet agent étant adsorbé massiquement ou semi-massiquement dans la membrane et/ou lié par une interaction ionique avec les sites électronégatifs de la membrane.
2. Appareil médical selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agent cationique et antiprotéase est le nafamostat mésilate.
3. Appareil médical selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la membrane semi-perméable présente une densité de charges électriques négatives supérieure à 100 lleq par ml de polymère gonflé.
4. Appareil médical selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le polymère électronégatif est du polyacrylonitrile.
5. Appareil médical selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polymère électronégatif est un copolymère d'acrylonitrile et d'au moins un monomère anionique ou anionisable, renfermant, le cas échéant, des unités provenant d'au moins un autre monomère à insaturation oléfinique capable d'être copolymérisé avec l'acrylonitrile.
6. Appareil médical selon la revendication 4, caractérisé en ce que le polymère électronégatif est un copolymère d'acrylonitrile et d'au moins un monomère anionique ou anionisable et d'au moins un monomère non ionique et non ionisable.
7. Appareil médical selon la revendication 5, caractérisé en ce que le comonomère anionique ou anionisable est oléfiniquement insaturé et porteur de groupements anioniques choisis parmi les groupes sulfonate, carboxyle, phosphate, phosphonate et sulfate, de préférence le méthallylsulfonate de sodium.
8. Procédé de préparation d'une membrane plane comprenant les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
. éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une membrane semi-perméable plane - après l'extrusion, solidifier la membrane semi-perméable obtenue par un procédé de solidification par inversion de phase par contact avec un liquide chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif, ce liquide renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique, à l'état dissous ; et - laver la membrane semi-perméable obtenue.
9. Procédé de préparation d'une membrane plane comprenant les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
. au moins un solvant du polymère électronégatif,
. éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une membrane semi-perméable plane - après l'extrusion, solidifier la membrane semi-perméable obtenue par un procédé de solidification par inversion de phase par contact avec un liquide chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif ; et - laver la membrane semi-perméable obtenue avec une solution de lavage renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique, à l'état dissous.
10. Procédé de préparation d'une fibre creuse comprenant les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
. éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une fibre creuse et simultanément solidifier la fibre creuse obtenue par un procédé d'inversion de phase par contact partiel ou total du produit extrudé avec un liquide de centrage chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif et renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique à l'état dissous ; et - laver la fibre creuse obtenue.
11. Procédé de préparation d'une fibre creuse comprenant les étapes de - préparer une solution comprenant
au moins un polymère électronégatif,
au moins un solvant du polymère électronégatif,
éventuellement, au moins un non solvant du polymère
électronégatif, - extruder cette solution pour former une fibre creuse et simultanément solidifier la fibre creuse obtenue par un procédé d'inversion de phase par contact partiel ou total du produit extrudé avec un liquide de centrage chimiquement inerte vis-à-vis du polymère électronégatif ; et - laver la fibre creuse obtenue avec une solution de lavage renfermant au moins un agent antiprotéase et cationique à l'état dissous.
12. Procédé de fabrication d'un appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma comprenant une membrane semi-perméable constituée par une membrane plane obtenue par un procédé selon la revendication 8 ou 9 ou constituée par un faisceau de fibres creuses conformé à partir d'une fibre creuse obtenue par un procédé selon la revendication 10 ou 11, ce procédé comprenant les étapes de
- préparer une membrane semi-perméable à partir de la membrane plane ou conformer un faisceau de fibres creuses à partir de la fibre creuse
- monter la membrane plane ou le faisceau de fibres creuses dans un boîtier
- stériliser l'appareil médical.
13. Procédé de fabrication d'un appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma comprenant une membrane semi-perméable délimitant deux compartiments à l'intérieur d'un boîtier, la membrane étant constituée d'au moins un polymère électronégatif et ayant une surface présentant des charges électriques négatives, ce procédé comprenant les étapes de
- préparer une membrane plane ou une fibre creuse
- monter la membrane semi-perméable ou un faisceau de fibres creuses dans un boîtier
- préparer une solution contenant un agent cationique et antiprotéase à l'état dissous
- porter cette solution au contact d'au moins une partie de la membrane semi-perméable, puis purger l'appareil de cette solution et
- stériliser l'appareil médical.
14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, caractérisé en ce que la solution comprenant l'agent cationique et antiprotéase est portée au contact d'au moins une partie de la surface de la membrane située du côté du compartiment de l'appareil destiné à recevoir le sang ou le plasma du patient.
15. Procédé de fabrication selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape de porter la solution au contact de la membrane consiste à faire circuler la solution de traitement d'une extrémité à l'autre du compartiment sang, puis à inverser le sens de circulation de façon que chaque extrémité du compartiment soit en contact avec la solution contenant l'agent antiprotéase à la concentration de préparation.
Priority Applications (8)
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| FR9605189A FR2747590A1 (fr) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | Appareil medical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma et procedes de fabrication de cet appareil |
| FR9609340A FR2747591B1 (fr) | 1996-04-19 | 1996-07-19 | Appareil medical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma et procedes de fabrication de cet appareil |
| DE69713667T DE69713667T2 (de) | 1996-04-19 | 1997-04-17 | Medizinische Vorrichtung zur extrakorporalen Blut-oder Blutplasmabehandlung und Herstellungsverfahren für diese Vorrichtung |
| ES97420063T ES2177917T3 (es) | 1996-04-19 | 1997-04-17 | Aparato medico para el tratamiento extracorporeo de la sangre o del plasma y procedimientos de fabricacion de este aparato. |
| EP97420063A EP0801953B1 (fr) | 1996-04-19 | 1997-04-17 | Appareil médical pour le traitement extracorporel du sang ou du plasma et procédés de fabrication de cet appareil |
| AT97420063T ATE219951T1 (de) | 1996-04-19 | 1997-04-17 | Medizinische vorrichtung zur extrakorporalen blut-oder blutplasmabehandlung und herstellungsverfahren für diese vorrichtung |
| US08/845,142 US6248238B1 (en) | 1996-04-19 | 1997-04-21 | Medical apparatus for the extracorporeal treatment of blood or plasma, and processes for using this apparatus |
| JP11606097A JP4059543B2 (ja) | 1996-04-19 | 1997-04-21 | 血液または血漿の体外治療用医療装置およびこの装置を製造するための方法 |
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-
1996
- 1996-04-19 FR FR9605189A patent/FR2747590A1/fr active Pending
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