NL8301412A

NL8301412A - Werkwijze voor het vervaardigen van een adsorberend orgaan in een houder, hierbij toe te passen inrichting en werkwijze voor het adsorberen van stoffen aan een film.

Info

Publication number: NL8301412A
Application number: NL8301412A
Authority: NL
Original assignee: Heek Scholco Textielfabrieken
Priority date: 1983-04-22
Filing date: 1983-04-22
Publication date: 1984-11-16

Description

# -1- 23013/Vk/mb

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vervaardigen van een adsorberend orgaan in een houder, hierbij toe te passen inrichting en werkwijze voor het adsorberen van stoffen aan een film.

5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een adsorberend orgaan in een houder voorzien van een toe- en afvoer voor fluïdum, welk orgaan de vorm heeft van een film, be- ψ - staande uit een drager, filmvormend materiaal en adsorptiemiddel door de 10 film te brengen in de houder. De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting die wordt toegepaat bij het vervaardigen van een derge-lijke houder met film, terwijl de uitvinding verder betrekking heeft op een werkwijze voor het adsorberen van stoffen, zoals schadelijke stoffen in bloed, aan de film.

15· Een houder met hierin een adsorberend materiaal, bijvoor beeld toepasbaar voor het zuiveren van lichaamsvloeistoffen is bekend uit het Duitse Offenlegungsschrift 2.225.862. Volgens dit Offenlegungs-schrift wordt gebruik gemaakt van plaatvormige dragers die in een houder zijn geplaatst, hetgeen leidt tot een naar verhouding beperkt adsorberend 20 oppervlak. Uit de Nederlandse octrooiaanvrage 7017848 is een werkwijze bekend voor het fixeren van enzymen op een membraan, waarbij vloeistof die moet worden onderworpen aan de werking van het enzym door het membraan met enzym kan worden geleid. Bij de onderhavige werkwijze wordt echter gestreefd naar het verkrijgen van een adsorberend -orgaan in een houder, 25 waarbij aan het adsorptiemiddel schadelijke stoffen uit het bloed kunnen worden geadsorbeerd. Volgens het Duitse Offenlegungsschrift 2.639.549 wordt het adsorptiemiddel in een membraan gebracht, waarna het geheel wordt omgeven door een tweede membraan, waardoor een dure constructie ontstaat voor het fixeren van het adsorptiemiddel.

30 Het opnemen van een adsorptiemiddel, in een suspensie, vaneen filmvormend materiaal, uit welke suspensie een film wordt vervaardigd die kan worden aangebracht in een houder, is beschreven in het proefschrift ten name van dr. ir. P. van Zutphen (1975), Technische Hogeschool, Eindhoven. Ter voorkoming van beschadiging van bloedbestand-35 delen zoals rode en witte bloedlichaampjes en plaatjes moest het adsorptiemiddel worden omgeven door een deklaag waartoe het filmvormende materiaal werd gekozen, zodat dit een tweeledige functie had, enerzijds het verkrijgen van een hanteerbare film en anderzijds het aanbrengen van een deklaag 8301412 ψ -2- 23013/Vk/mb op het adsorptiemiddel. Om er zorg voor te dragen dat tussen de windingen van de film een vloeistof kon stromen werden grotere korrels ingebed in de film (groter dan de korrels van het adsorptiemiddel) zodat de windingen van de film op een bepaalde afstand van elkaar werden gehouden. 5 Ook deze grotere korrels, waartoe glazen korrels konden worden gebruikt, werden voorzien van een laag filmvormend materiaal om beschadiging van bloedbestanddelen aan deze grotere korrels te voorkomen. De resultaten van verder onderzoek op basis van de gegevens uit het bovenvermelde proefschrift zijn door David 0. Cooney en Robert P. Kane beschreven in 10 "Artificial Organs", The thin-film adsorber hemoperfusion device, mei, 1982, band 6, nr. 2, biz. 151-162. Uit dit artikel blijkt dat koolstofkorrels een goed adsorptiemiddel zijn voor schadelijke stoffen in het bloed en dat goede resultaten kunnen worden verkregen wanneer glaskorrels, die tot nu toe zijn toegepast om de windingen op een 15 bepaalde afstand te houden, worden vervangen door koolstofkorrels, voorzien van een filmlaag.

Een van de belangrijkste nadelen van de adsorberende organen zoals beschreven in het artikel van David 0. Cooney is het gebruik van de naar verhouding grote korrels om een afstand te bewerk-20 stelligen tussen de windingen van de film, omdat op deze grotere korrels toch een bepaalde bloedafbraak plaatshad. Ook was de film zoals vervaardigd volgens Cooney en van Zutphen niet voldoende sterk om gedurende lange tijd te worden toegepast.

Deze problemen zijn thans opgelost door het toepassen van 25 een werkwijze volgens de uitvinding en deze werkwijze, zoals in de aanhef vermeld, wordt hierdoor gekenmerkt, dat de film in twee direkt na elkaar uit te voeren fasen wordt bereid waarbij in de eerste fase filmvormend materiaal en adsorptiemiddel wordt aangebracht op de drager en de filmvorming door drogen wordt ingezet, waarna in de tweede fase 30 het nog aanwezige oplosmiddel wordt verwijderd door drager met filmlaag in een waterhoudende oplossing te brengen, te spoelen met in hoofdzaak water en onder de waterbevattende vloeistof in de houder te brengen en te bewaren.

Als drager wordt bij voorkeur een materiaal gebruikt met 35 een open struktuur en voorzien van reliëf aan het oppervlak, zoals papier of een textielmateriaal. . De drager heeft een hogere mechanische sterkte dan het uitgeharde filmvórmende materiaal en heeft een zodanig oppervlak dat tussen de wikkelingen van de film een zekere ruimte wordt 8301412 • %: ’ -3- 23013/Vk/mb verkregen waardoor de te zuiveren vloeistof kan stromen.

Het filmvormende materiaal moet hydrofiel en bio-compa-tibel zijn en bij voorkeur wordt hiertoe cellulosenitraat (collidon), celluloseacetaat, poly-2-hydroxyethylmethacrylaat, polyvinylpyrrolidon 5 of polyacrylonitrile toegepast. Het toe te passen adsorptieraiddel zal in hoofdzaak afhankelijk zijn van de toepassing van het adsorberend orgaan, doch bij voorkeur wordt als adsorptiemiddel actieve kool, ionenwisselaar, hars of enzymen toegepast.

- Bij het gebruik van actieve kool als adsorptiemiddel, j^q papier als drager en cellulosenitraat als filmvormend materiaal en bij een semi-continue werkwijze, verdient het de voorkeur om eerst een suspensie te bereiden van actieve kool in cellulosenitraat, opgelost in ethanol en diëthylether, welke suspensie wordt aangebracht op papier dat via rollen continu wordt toegevoerd. Het met suspensie voorziene papier wordt dan gedeeltelijk gedroogd met lucht door lucht met een relatieve vochtigheid van meer dan 50% en met een temperatuur lager dan 30 °C langs het suspensiehoudende papier te leiden, waarna oplosmiddeldamp bevattende lucht wordt afgevoerd en het filmvormende materiaal zodanig wordt gedroogd dat een continue, nog natte filmlaag wordt gevormd, waarna de 2q nog oplosmiddel bevattende filmlaag op drager, onder water wordt gebracht of een waterhoudende oplossing, totdat de laatste resten oplosmiddel zijn verwijderd en tenslotte de drager met de hierop aangebrachte deklaag onder water wordt gewikkeld en in de houder gebracht.

Het is bij deze werkwijze van belang dat in de eerste 23 fase de suspensie slechts zodanig wordt gedroogd dat een egaal, vloeistof-bevattend filmoppervlak wordt verkregen, waarna in de tweede fase de rest aan oplosmiddel wordt uitgespoeld met een waterhoudende oplossing, bijvoorbeeld met een oplossing van ethanol in water om de resterende di-ethylether te verwijderen en daarna met water en een fysiologische zoutig oplossing, althans die vloeistof die aanwezig is in de houder waarin de film wordt bewaard.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving, waarbij is verwezen naar de bijgevoegde tekening.

In de tekening is schematisch de inrichting weerge-25 geven waarmee de werkwijze voor het vervaardigen van een adsorberend orgaan in een houder kan worden uitgevoerd. Hiertoe wordt drager 1, zoals papier, toegevoerd en hierop wordt een suspensie bestaande uit oplosmiddel, filmvormend materiaal en adsorptiemiddel aangebracht, welke suspensie 8301412 -4- 23013/Vk/mb φ wordt toegevoerd via leiding 2. Leiding 2 is verbonden met vat 3, waarin een roerder is opgesteld en waarin een oplossing van collodion in ethanol en diëthyleter aanwezig is. Hiertoe is in vat 3 een suspensie bereid bestaande uit 750 g collodion, 250 ml ethanol, 100 ml diëthyleter en 5 140 g actieve kool met een diameter van 40 jum. Met behulp van een thermos taat wordt de temperatuur gehouden beneden 30 °C en de toe te voeren hoeveelheid suspensie wordt geregeld met klep 6. Om het voortijdig verdampen van oplosmiddel te voorkomen, wordt het aanbrengen van de suspensie ” op de drager uitgevoerd onder een schutgas bestaande uit kooldioxide en 10 diëthyletherdamp, welk schutgas wordt toegevoerd aan de ruimte, waar de drager wordt voorzien van suspensie,via leiding 25. Aan vat 3 worden de afgevoerde stoffen aangevuld via leiding 26, terwijl overtollige suspensie aangebracht op drager 1 aan het vat wordt teruggevoerd via leiding 27.

De van suspensie voorziene drager 11 wordt via rol 10 15 ' naar boven gevoerd uit de beschermende atmosfeer van het schutgas en bij of met de rollen 4 en 5, wordt de dikte van de filmlaag ingesteld, door bijvoorbeeld afstrijken of een hiermee vergelijkbare bewerking, waarna een begin van droging wordt uitgevoerd door de met een filmlaag voorziene drager te leiden door een droogkast 29, waaraan via leiding 28 20 een drogend medium zoals lucht wordt toegevoerd met een relatieve vochtigheid die hoger is dan 50% en met een temperatuur lager dan 30 °C.

De aan kast 29 toegevoerde lucht wordt afgevoerd via leiding 31, via welke leiding ook oplosmiddeldarap wordt afgevoerd, die wordt onttrokken aan de ruimte via de afzuiginstallatie 30.· Uit de afzuiginstal-25 latie 30 wordt drager met filmlaag 21 afgevoerd, welk*e filmlaag de gewenste dikte en een goede samenhangende struktuur heeft, zodat deze drager met filmlaag via rol 7 kan worden toegevoerd aan de spoelbakken 8 en 9, waar het restant van oplosmiddel wordt uitgespoeld en vanwaar de drager met de hierop aangebrachte deklaag voortdurend onder vloeistof wordt ge-30 houden. De spoelmiddelsamenstelling kan worden gevarieerd in afhankelijkheid van de gekozen uitgangsstoffen en bewerkingsomstandigheden Om di-ethylether volledig te verwijderen kan aan de eerste spoelbak 8 via leiding 14 een water-ethanolmengsel worden toegevoerd (50:50) en aan spoelbak 9 via leiding 13 gedemineraliseerd water of een fysiologische 35 zoutoplossing. De spoelvloeistof wordt, eventueel gescheiden, via kleppen 15 en 16 en tenslotte via leiding 12 afgevoerd. Na het spoelen wordt de van een deklaag voorziene‘drager 23 gewikkeld op een doorn 24 en in een houder 25 gebracht. Het wikkelen heeft in ruimte 32 plaats onder vloeistof 8301412 > *' ψ -5- 23013/Vk/mb zoals gedemineraliseerd water of een fysiologische zoutoplossing, waarbij wordt verhinderd dat de film tijdens het wikkelen (en daarna) met lucht in aanraking komt. Zodoende wordt een adsorberend orgaan verkregen, dat een hoog adsorberend vermogen heeft, omdat naar verhouding veel actieve 5 kool of adsorptiemiddel is aangebracht op de drager per volume-eenheid.

Verder is het adsorptiemiddel gelijkmatig verdeeld door de houder en voorzien van een filmlaag, bestaande uit een bio-compatibel materiaal, zodat geen afbraak plaatsheeft van bestanddelen in het bloed of andere ψ lichaamsvloeistoffen die moeten worden gazuiverd met behulp van het ad-10 sorberende orgaan.

Bij de bovenbeschreven werkwijze werd een adsorberend orgaan verkregen waarbij op de drager een deklaag was aangebracht met een dikte van ongeveer 0,2 mm door aan de drager per vierkante meter 0,3 1 suspensie aan te brengen. In de houder met een diameter van ongeveer 15' 7 cm werd een film met een breedte van 17-20 cm aangebracht met een lengte van ongeveer 20 m.

8301412

Claims

0 > -6- 23013/Vk/mb

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een adsorberend orgaan in een houder voorzien van een toe- en afvoer voor fluïdum, welk 5 orgaan de vorm heeft van een film, bestaande uit een drager, filmvormend materiaal en adsorptiemiddel, door de film te brengen in de houder, met het kenmerk, dat de film in twee direkt na elkaar uit te voeren fasen wordt bereid, waarbij in de eerste fase filmvormend materiaal en adsorp- 4. ·- tiemiddel wordt aangebracht op de drager en de filmvorrning door droging 10 wordt ingezet, waarna in de tweede fase het nog aanwezige oplosmiddel wordt verwijderd door drager met film onder een waterhoudende oplossing te brengen, te spoelen met in hoofdzaak water en onder de waterbevattende vloeistof in de houder te brengen en te bewaren.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 15, drager een materiaal is met een open struktuur en voorzien van een reliëf over het oppervlak, zoals papier of een textielmateriaal.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het filmvormend materiaal cellulosenitraat (collodion), celluloseacetaat, poly-2-hydroxyethylmethacrylaat, polyvinylpyrrolidon of polyacrylonitrile 20 is.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het adsorptiemiddel wordt gekozen uit actieve kool, ionenwisselaar, hars en enzymen.

5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk, dat 25 een suspensie van actieve kool in cellulosenitraat, opgelost in ethanol en diëthylether, wordt aangebracht op papier, voorzien van een oppervlakte-struktuur, het suspensiehoudende papier wordt gedroogd met lucht met een temperatuur lager dan 30 °C en een relatieve vochtigheid hoger dan 50%, zodat oplosmiddel wordt verwijderd en de filmvorrning wordt ingezet, waar-30 na de filmhoudende drager wordt gespoeld met een wateroplossing en tenslotte onder water gewikkeld en in de houder gebracht.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het aanbrengen van de suspensie op de drager plaatsheeft onder bescherming van een schutgas.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat als schutgas diëthyletherbevattend kooldioxide wordt gebruikt.

8. Werkwijze volgens conclusies 5-7, met het kenmerk, dat na een begin van droging de drager met filmlaag wordt ge- 8301412 -7- 23013/Vk/mb spoeld met een ethanolhoudende waterige oplossing.

9. Werkwijze volgens conclusies 5-8, met het kenmerk, dat de filmhoudende drager tenslotte wordt gespoeld met gedemineraliseerd water en/of met een fysiologische zoutoplossing, welke vloeistof ook wordt 5 gebruikt tijdens het wikkelen en het aanbrengen van de film in de houder.

10. Inrichting voor het vervaardigen van een adsorberend orgaan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inrichting bestaat uit een toevoer voor drager, een toevoer voor suspensie die filmvormend „ materiaal en adsorptiemiddel bevat in oplosmiddel, afstrijkorganen om 10 de suspensie in de gewenste dikte aan te brengen, droogorganen, afzuig-organen voor het afvoeren van oplosmiddeldamp, spoelbakken waarin de filmhoudende drager onder vloeistof wordt gehouden en gespoeld met een waterige oplossing en tenslotte een wikkelorgaan, waarbij het wikkelen en in de houder plaatsen onder een waterig mengsel kan worden uitgevoerd. 15

11. Werkwijze voor het adsorberen van stoffen aan een adsorberend orgaan door een lichaamsvloeistof of een eiwitbevattende vloeistof door een houder met een adsorberend orgaan te voeren, met het kenmerk, dat hierbij een adsorberend orgaan wordt toegepast zoals beschreven in conclusies 1-9. o 8301412