RU2036846C1

RU2036846C1 - Method of obtaining nontoxic solution free of microorganisms

Info

Publication number: RU2036846C1
Application number: SU914895301A
Authority: RU
Inventors: Уилсон Майкл; Монро Филип
Original assignee: Хэмпшир Эдвайзори энд Текникал Сервисиз Лимитед
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1995-06-09
Also published as: NO911156L; NO911156D0

Abstract

FIELD: method of obtaining nontoxic solution of at least one water-soluble solid substance. SUBSTANCE: method involves introducing solid substance or concentrated solution of this substance into reservoir with selectively permeable membrane, whose one side is in contact with solid substance or its solution and opposite side is in contact with water; providing penetration of water free of microorganisms into reservoir under the action of osmosis, with at least one water-soluble substance having low molar weight. It allows this water-soluble substance to penetrate through membrane into water. At least one water-soluble substance with high molar weight may be further introduced into reservoir, with value of molar weight of this substance preventing it from penetrating into water through membrane. At least one of water-soluble substances is selected in the group consisting of sugar, polymeric glucoses, polysaccharides, rice flour, aminoacids, potassium chloride and sodium chloride. Method may be used for obtaining solution practiced in oral rehydration therapy, medicine preparations, blood substitutes, dehydrated food product, potable water etc. EFFECT: wider operational capabilities and increased efficiency. 13 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способам водоочистки, в частности, способу получения воды, не содержащей микроорганизмов и энтеротоксинов, выделяемых видами Vibrio cholerae и Shigella. Особенно полезной она может быть в чрезвычайных обстоятельствах, возникающих во время стихийных бедствий и в других ситуациях, когда трудно получить безопасную в микробиологическом отношении воду. The invention relates to methods for water treatment, in particular, to a method for producing water free of microorganisms and enterotoxins secreted by the species Vibrio cholerae and Shigella. It can be especially useful in emergency situations arising during natural disasters and in other situations when it is difficult to obtain microbiologically safe water.

Одной из основных причин заболеваний и смертности среди малолетних детей в развивающихся странах является диарея. Это связано, главным образом, с плохим качеством воды в этих странах. Например, в 1985 г было установлено, что 59% сельского населения в этих странах не могло пользоваться безопасной водой. В чрезвычайных обстоятельствах, вызванных стихийными бедствиями, эпидемиями, войной и т.д. возможность получения безопасной воды становится еще более ограниченной, так как обычные методы очистки воды (фильтрация и химическая обработка), а также кипячение оказываются трудновыполнимыми. One of the leading causes of disease and mortality among young children in developing countries is diarrhea. This is mainly due to poor water quality in these countries. For example, in 1985, it was found that 59% of the rural population in these countries could not use safe water. In emergency situations caused by natural disasters, epidemics, war, etc. the possibility of obtaining safe water becomes even more limited, since conventional methods of water purification (filtration and chemical treatment), as well as boiling, are difficult to fulfill.

Основными переносимыми водой микробными патогенами являются: Salmonella typhi, Salmonella paratyphi A, B и C, Entamoeba histolytica, Giardia lambbia, Vibrio cholerae shigella, Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Vibrio parahaemolyticus, вирус гепатита А, ротавирусы и виды Oryptosporidium и Schistosoma. Кроме того, во время стихийного бедствия загрязненная вода может служить источником других инфекционных болезней. Одной из главных целей обработки воды является удаление из нее таких вредных организмов. Помимо этого некоторые подобные организмы могут образовывать энтеротоксины, которые высвобождаются из организмов и сами по себе способны вызывать болезнь при отсутствии микроба. Такие организмы включают два наиболее важных переносимых водой патогена, Vibrio cholerae и Shigella, вызывающих холеру и бактериальную дизентерию. Молекулярные массы этих энтеротоксинов составляют соответственно 90 кД и 82 кД. Поэтому идеальная система водоочистки также должна обеспечивать удаление этих энтеротоксинов, а также самих микробов. The main water borne microbial pathogens are: Salmonella typhi, Salmonella paratyphi A, B and C, Entamoeba histolytica, Giardia lambbia, Vibrio cholerae shigella, Campylobacter jejuni, Escherichia coli, Vibrio parahaemolyticus, Ore virus and hepatitis A. In addition, contaminated water can be a source of other infectious diseases during a natural disaster. One of the main goals of water treatment is to remove such pests from it. In addition, some of these organisms can form enterotoxins, which are released from organisms and themselves can cause disease in the absence of a microbe. Such organisms include the two most important water borne pathogens, Vibrio cholerae and Shigella, causing cholera and bacterial dysentery. The molecular weights of these enterotoxins are 90 kD and 82 kD, respectively. Therefore, an ideal water treatment system should also ensure the removal of these enterotoxins, as well as the microbes themselves.

Профилактика, связанная с получением чистой воды, является лучшим способом борьбы с этими болезнями. Лица, заразившиеся одной из этих инфекционных болезней, страдают гастроэнтеритом, который часто сопровождается диареей. У очень маленьких, очень старых и у плохо питающихся людей диарея ведет к смертельному исходу из-за сильного обезвоживания и выведения из организма электролита. Однако это состояние можно лечить с помощью "оральной регидратации", используя для этого водный раствор смеси сахаров и неорганических солей (Rehydration therapy in diarrhoea, D. Mohalanobis, "Acute enteric infections in ehifdreni new prospects for treatment and prevention", Eds. Holma. T. Holmgrem. I. Merso M. Molily R. Elsevier, 1981 г. с. 303-318). Типичный состав включает (г) 23,28 сахарозы, 16,36 глюкозы, 0,28 фруктозы, 1,76 лимонной кислоты, 1,76 хлористого натрия, 1,52 хлористого калия, 1,68 бикарбоната натрия на литр раствора. Однако эффективное действие также оказывают гораздо более простые cоставы, которые могут включать только глюкозу или сахарозу, хлористый натрий, хлористый калий и бикарбонат натрия. Самые простые составы для регидратации могут содержать только глюкозу и хлористый натрий, хотя предпочтительно, чтобы они также включали хлористый калий. Это простое, но эффективное лечение привело к значительному снижению детской смертности вследствие желудочно-кишечных инфекций. Необходимо отметить, что в отличие от тифа, холеры и некоторых форм дизентерии нет необходимости применять антибиотики для лечения большинства желудочно-кишечных инфекций, которые к тому же обычно отсутствуют в развивающихся странах. Prevention of clean water is the best way to deal with these diseases. Persons infected with one of these infectious diseases suffer from gastroenteritis, which is often accompanied by diarrhea. In very young, very old and poorly fed people, diarrhea leads to death due to severe dehydration and the removal of electrolyte from the body. However, this condition can be treated with "oral rehydration" using an aqueous solution of a mixture of sugars and inorganic salts (Rehydration therapy in diarrhoea, D. Mohalanobis, "Acute enteric infections in ehifdreni new prospects for treatment and prevention", Eds. Holma. T. Holmgrem. I. Merso M. Molily R. Elsevier, 1981, pp. 303-318). A typical formulation includes (g) 23.28 sucrose, 16.36 glucose, 0.28 fructose, 1.76 citric acid, 1.76 sodium chloride, 1.52 potassium chloride, 1.68 sodium bicarbonate per liter of solution. However, much simpler formulations, which may include only glucose or sucrose, sodium chloride, potassium chloride and sodium bicarbonate, also have an effective effect. The simplest rehydration formulations may contain only glucose and sodium chloride, although it is preferred that they also include potassium chloride. This simple but effective treatment has led to a significant reduction in infant mortality due to gastrointestinal infections. It should be noted that, unlike typhoid, cholera and some forms of dysentery, antibiotics are not necessary to treat most gastrointestinal infections, which are also usually absent in developing countries.

Наиболее важным компонентами смеси, предназначенной для оральной регидратации, являются сахар, ионы натрия и ионы калия. Спорным вопросом являются оптимальные концентрации этих компонентов, и выпускаемые в настоящее время составы имеют следующие концентрации:
а) в случае смесей на основе глюкозы (Bank S and Farthing M.I.G. Advances in oral rehydration, Drugs Supplement, 36, 1988, p.p. 55, 83) ммоль/л: глюкоза 67-200 ионы натрия 35-90 ионы калия 10-25
b) в случае смесей на основе сахарозы (de Loysa I, Lindsay Smith E. Diarrhoea management and oral rehydration therapy in rural homes in Zimbabwe, save the Children Fund, 1983, p. 37) ммоль/л: сахароза 50-149 ионы натрия 30-100
В опубликованной литературе отмечалось, что возбудители вирусного менингита, ротавирусы и социты вида Cryptosporidium не разрушаются в результате хлорирования, что является обычным методом очистки воды из подозрительных источников.The most important components of a mixture intended for oral rehydration are sugar, sodium ions and potassium ions. A contentious issue is the optimal concentration of these components, and currently available formulations have the following concentrations:
a) in the case of glucose-based mixtures (Bank S and Farthing MIG Advances in oral rehydration, Drugs Supplement, 36, 1988, pp 55, 83) mmol / L: glucose 67-200 sodium ions 35-90 potassium ions 10-25
b) in the case of sucrose-based mixtures (de Loysa I, Lindsay Smith E. Diarrhoea management and oral rehydration therapy in rural homes in Zimbabwe, save the Children Fund, 1983, p. 37) mmol / L: sucrose 50-149 sodium ions 30-100
In the published literature, it was noted that the causative agents of viral meningitis, rotaviruses and socites of the species Cryptosporidium are not destroyed by chlorination, which is a common method of purifying water from suspicious sources.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса получения нетоксичного раствора. The aim of the invention is to increase the efficiency of the process for producing a non-toxic solution.

Настоящим изобретением предусматривается простой способ получения чистой воды, не содержащей патогенных микроорганизмов и энтеротоксинов видов V.cholerae и Shigella без необходимости химической дизинфекции или кипячения. Этот способ может меняться для получения питьевой воды или воды для приготовления пищи, для медицинских целей, таких как изготовление и введение лекарственных средств посредством инъекции или внутривенного вливания, для кровезаменителей или плазмозаменителей, а также для получения составов, предназначенных для оральной регидратации. Этот способ может применяться в развивающихся странах, в частности во время стихийных бедствий. Он также может использоваться в других странах любителями путешествий туристами и альпинистами для получения не содержащий микробов питьевой воды из ручьев и рек, и бригадами медицинской помощи, которые не имеют постоянного снабжения безопасной водой. Важным преимуществом настоящего способа является малый вес оборудования, необходимого для получения чистой воды. The present invention provides a simple method for producing pure water free of pathogenic microorganisms and enterotoxins of the species V. cholerae and Shigella without the need for chemical disinfection or boiling. This method may vary to produce drinking water or water for cooking, for medical purposes, such as the manufacture and administration of drugs by injection or intravenous infusion, for blood substitutes or plasma substitutes, as well as for the preparation of compositions intended for oral rehydration. This method can be applied in developing countries, in particular during natural disasters. It can also be used in other countries by travel lovers, tourists and climbers to receive microbial-free drinking water from streams and rivers, and medical care teams that do not have a constant supply of safe water. An important advantage of this method is the low weight of the equipment necessary to obtain clean water.

Настоящим изобретением предусматривается способ получения нетоксичного раствора, по крайней мере одного водорастворимого твердого вещества, не содержащего микроорганизмов, в соответствии с которым твердое вещество или его концентрированный раствор помещается в резервуар, снабженный избирательно проницаемой мембраной, одна сторона которой соприкасается с указанным твердым веществом или его раствором, а другая сторона соприкасается с водой в течение заранее определенного минимального периода времени, в результате чего вода поступает в резервуар под действием осмоса, но при этом не допускается проникновение в этот резервуар микроорганизмов из воды. The present invention provides a method for producing a non-toxic solution of at least one water-soluble solid that does not contain microorganisms, according to which a solid or its concentrated solution is placed in a tank equipped with a selectively permeable membrane, one side of which is in contact with the specified solid or its solution and the other side comes into contact with water for a predetermined minimum period of time, resulting in water entering into the tank under the influence of osmosis, but it is not permitted penetration of microorganisms from the reservoir water.

Избирательно проницаемая мембрана обеспечивает прохождение воды и низкомолекулярных растворенных веществ в резервуар и из него. Поэтому, находясь в соприкосновении с водой, мембрана позволяет воде проникать в резервуар и растворять находящееся там твердое вещество. При увеличении времени контактирования большее количество воды проникает в резервуар под действием осмотического давления, в результате чего происходит разбавление раствора твердого вещества. Если молекулярная масса твердого вещества ниже молекулярной отсечки материала мембраны, это твердое вещество будет диффундировать из резервуара, при этом оба процесса приведут к постепенному разбавлению раствора. В зависимости от выбора твердого вещества, времени контактирования и условий контактирования этот способ позволяет получать растворы определенной концентрации или, продолжая этот процесс до достижения бесконечного разбавления, можно получить воду, почти не содержащую первоначального водорастворимого твердого вещества, которую можно использовать, например, в качестве питьевой воды. Одновременно с этим мембрана препятствует проникновению микроорганизмов и энтеротоксинов, образуемых такими видами, как V.cholerae и Shigella, в результате чего получаемая вода не буде содержать микроорганизмов и этих энтеротоксинов при условии, что водорастворимое твердое вещество и внутренняя поверхность резервуара являются стерильными и не загрязняются микроорганизмами во время работы. Конечно, в случае некоторых применений, таких как получение питьевой воды для здоровых людей, абсолютная стерильность не требуется; в таких ситуациях водорастворимое твердое вещество и внутренняя поверхность резервуара должны быть чистыми и не содержать вредных количеств патогенных микроорганизмов. В других применениях, связанных с получением растворов для внутривенного вливания, абсолютная стерильность является обязательной; в этих случаях водорастворимое твердое вещество и внутренняя поверхность резервуара должны изготавливаться в стерильных условиях или стерилизоваться после изготовления и сохраняться в стерильном состоянии до использования. A selectively permeable membrane allows water and low molecular weight solutes to pass into and out of the reservoir. Therefore, being in contact with water, the membrane allows water to penetrate into the reservoir and dissolve the solid therein. With an increase in contact time, more water enters the tank under the influence of osmotic pressure, resulting in a dilution of the solid solution. If the molecular weight of a solid is lower than the molecular cut-off of the membrane material, this solid will diffuse from the reservoir, with both processes leading to a gradual dilution of the solution. Depending on the choice of solid substance, contact time and contact conditions, this method allows to obtain solutions of a certain concentration or, continuing this process until infinite dilution is achieved, water can be obtained that is almost free of the initial water-soluble solid, which can be used, for example, as drinking water. At the same time, the membrane prevents the penetration of microorganisms and enterotoxins formed by species such as V. cholerae and Shigella, as a result of which the resulting water will not contain microorganisms and these enterotoxins, provided that the water-soluble solid and the inner surface of the tank are sterile and not contaminated by microorganisms during work. Of course, in the case of some applications, such as obtaining drinking water for healthy people, absolute sterility is not required; in such situations, the water-soluble solid and the inner surface of the tank should be clean and free of harmful amounts of pathogenic microorganisms. In other applications associated with the preparation of solutions for intravenous infusion, absolute sterility is mandatory; in these cases, the water-soluble solid and the inner surface of the tank must be sterilized or sterilized after manufacture and stored in a sterile condition until use.

Термин "не содержащий микроорганизмов" означает, что этот продукт содержит менее 1 жизнеспособной клетки или споры в 1 мл. The term "free of microorganisms" means that this product contains less than 1 viable cell or spores in 1 ml.

Способ по настоящему изобретению может осуществляться с использованием выпускаемого промышленностью или специально изготовленного материала для избирательно проницаемой мембраны и водорастворимого твердого вещества (которое может быть стерилизовано при необходимости). Типичные мембранные материалы характеризуются молекулярной отсечкой в диапазоне 12-14 килодальтонов (кД), исключающей проникновение многоклеточных паразитов, простейших, бактерий, грибов и вирусов, которые могут находиться в воде снаружи трубки, а также энтеротоксинов, образуемых такими видами, как V.cholerae и Shigella. Некоторые энтеротоксины, такие как термостабильный энтеротоксин Escherichia coli, имеют более низкую молекулярную массу, но также могут задерживаться при использовании мембраны с молекулярной отсечкой, равной примерно 4 кД. Такие мембраны также задерживают эндотоксины, так как они имеют молекулярную массу, превышающую 1000 килодальтонов. Эндотоксины (пирогены бактериального происхождения) входят в состав стенок грамотрицательных бактерий, при этом необходимо, чтобы все растворы, предназначенные для внутривенного вливания, не содержали эндотоксинов. При условии, что внутренняя поверхность полупроницаемой мембраны и ее содержимое являются стерильными и не содержат эндотоксинов, настоящее изобретение можно использовать для получения растворов, предназначенных для внутривенного введения. The method of the present invention can be carried out using commercially available or specially made material for a selectively permeable membrane and a water-soluble solid (which can be sterilized if necessary). Typical membrane materials are characterized by a molecular cut-off in the range of 12-14 kilodaltons (KD), which excludes the penetration of multicellular parasites, protozoa, bacteria, fungi and viruses that can be in water outside the tube, as well as enterotoxins formed by species such as V. cholerae Shigella. Some enterotoxins, such as the thermostable enterotoxin Escherichia coli, have a lower molecular weight, but can also be delayed when using a membrane with a molecular cutoff of approximately 4 kD. Such membranes also trap endotoxins, as they have a molecular weight in excess of 1000 kilodaltons. Endotoxins (pyrogens of bacterial origin) are part of the walls of gram-negative bacteria, it is necessary that all solutions intended for intravenous infusion do not contain endotoxins. Provided that the inner surface of the semipermeable membrane and its contents are sterile and do not contain endotoxins, the present invention can be used to obtain solutions intended for intravenous administration.

Существует целый ряд полупроницаемых материалов с различными молекулярными отсечками, что создает широкий выбор. Эти материалы включают:
целлюлозу широко используемую для демонстрации явления осмоса и при очистке веществ посредством диализа;
целлофан;
бензоилированную целлюлозу;
вискозную целлюлозу;
коллаген.There are a number of semi-permeable materials with various molecular cutoffs, which creates a wide selection. These materials include:
cellulose widely used to demonstrate the phenomenon of osmosis and in the purification of substances through dialysis;
cellophane;
benzoylated cellulose;
viscose cellulose;
collagen.

Предпочтительным материалом является целлюлоза, так как ее можно получить в очень чистой форме, она нетоксична, с трудом рвется или лопается во влажном состоянии и может оставаться в воде в течение длительных периодов времени без ухудшения качества. Cellulose is the preferred material since it can be obtained in a very pure form, it is non-toxic, it is difficult to tear or burst when wet and can remain in water for long periods of time without compromising on quality.

Предпочтительная молекулярная отсечка составляет 12-14 кД, так как она позволяет исключить все микробы и важные энтеротоксины (то есть энтеротоксины Vibrio cholerae, Shigella, Сampylobacter jejuni и термонестабильный энетротоксин Escherichia coli). Кроме того этот материал наиболее широко используется для диализа и поэтому является дешевым и легко доступным. The preferred molecular cut-off is 12-14 kD, since it eliminates all microbes and important enterotoxins (i.e., enterotoxins Vibrio cholerae, Shigella, Campylobacter jejuni and thermally unstable enrotrotoxin Escherichia coli). In addition, this material is most widely used for dialysis and therefore is cheap and readily available.

В некоторых применениях этого способа твердое вещество присутствует только для обеспечения проникновения воды и должно полностью удаляться перед использованием воды. В такой ситуации характер твердого вещества не имеет значения, однако предпочтительно, чтобы он имел низкую молекулярную массу и был нетоксичным, по крайней мере в конечной (минимальной) концентрации. Совершенно ясно, что, если необходимо полностью удалить твердое вещество посредством диффузии, его молекулярная масса должна быть ниже молекулярной отсечки мембраны. In some applications of this method, a solid is present only to ensure water penetration and must be completely removed before using water. In such a situation, the nature of the solid does not matter, but it is preferable that it has a low molecular weight and is non-toxic, at least in the final (minimum) concentration. It is perfectly clear that if it is necessary to completely remove a solid through diffusion, its molecular weight should be lower than the molecular cutoff of the membrane.

В других применениях необходимо, чтобы твердое вещество присутствовало в конечном растворе, полученном в соответствии с этим способом. Твердое вещество может полностью сохраняться в резервуаре, если его молекулярная масса выше молекулярной отсечки мембраны, как это имеет место в случае декстринов, декстранов или определенных водорастворимых глюкозных полимеров. В случае твердых веществ, которые должны оставаться в конечном растворе, но имеют молекулярную массу ниже величины отсечки мембраны, необходимо установить баланс между потерями, происходящими в результате попадания этого вещества в воду за пределами резервуара, и временем, необходимым для обеспечения поступления достаточного количества воды с целью получения необходимой конечной концентрации. In other applications, it is necessary that the solid is present in the final solution obtained in accordance with this method. A solid can be completely retained in the tank if its molecular weight is higher than the molecular cutoff of the membrane, as is the case with dextrins, dextrans, or certain water-soluble glucose polymers. In the case of solids that must remain in the final solution but have a molecular weight below the cut-off value of the membrane, it is necessary to strike a balance between the losses resulting from the ingress of this substance into the water outside the tank and the time necessary to ensure that sufficient water the goal of obtaining the required final concentration.

Для получения воды с минимальной концентрацией твердого вещества предпочтительно обеспечить контактирование мембраны с проточной водой. При необходимости достижения определенной конечной концентрации это может осуществляться с использованием проточной воды, но предпочтительно с применением заранее определенного исходного объема воды: в последнем случае вода может находиться в статическом состоянии или перемешиваться. To obtain water with a minimum concentration of solids, it is preferable to contact the membrane with running water. If it is necessary to achieve a certain final concentration, this can be done using running water, but preferably using a predetermined initial volume of water: in the latter case, the water can be in a static state or mix.

Минимальное время, необходимое для достижения желаемой конечной концентрации растворенных веществ, можно определить с помощью простого метода проб и ошибок. Маловероятно, что это время составит менее 1 мин, и соображения удобства показывают, что периоды, превышающие 2 дня, вероятно, не будут представлять практического интереса. Желаемые конечные концентрации обычно могут достигаться в течением периода времени от 1 до 24 ч, предпочтительно от 2 до 12 ч, например, в течение 3, 4, 6, 8 или 10 ч. The minimum time required to achieve the desired final concentration of dissolved substances can be determined using a simple trial and error method. This time is unlikely to be less than 1 minute, and convenience considerations indicate that periods exceeding 2 days are not likely to be of practical interest. The desired final concentration can usually be achieved over a period of time from 1 to 24 hours, preferably from 2 to 12 hours, for example, within 3, 4, 6, 8 or 10 hours

Если желательно использовать несколько твердых веществ внутри резервуара, например, для изготовления продуктов питания, которые представляют суспензии твердых веществ, необходимо, чтобы эта смесь включала по крайней мере одно растворимое твердое вещество с целью создания осмотического давления, которое будет способствовать поступлению желаемого количества воды. If it is desirable to use several solids inside the tank, for example, for the manufacture of food products that are suspensions of solids, it is necessary that this mixture includes at least one soluble solid in order to create an osmotic pressure that will facilitate the flow of the desired amount of water.

Если в резервуаре находятся два или большее число твердых веществ, растворяющихся в воде, и желательно получить раствор с определенной концентрацией каждого твердого вещества, то исходные количества всех твердых веществ необходимо отрегулировать с учетом осмотического эффекта и скорости диффузии из резервуара каждого вещества. Более детальное рассмотрение этого процесса будет дано в приводимых ниже примерах. В таком случае предпочтительно, чтобы мембрана контактировала с заранее определенным исходным объемом воды, при этом можно использовать метод проб и ошибок для определения необходимого минимального (и максимального) времени контактирования. If there are two or more solids soluble in water in the tank, and it is desirable to obtain a solution with a certain concentration of each solid, then the initial amounts of all solids must be adjusted taking into account the osmotic effect and the rate of diffusion of each substance from the tank. A more detailed discussion of this process will be given in the examples below. In this case, it is preferable that the membrane is in contact with a predetermined initial volume of water, and the trial and error method can be used to determine the required minimum (and maximum) contact time.

Простым способом достижения конечной концентрации растворенного вещества, молекулярная масса которого меньше молекулярной отсечки мембраны, является контактирование мембраны с заранее определенным исходным объемом воды и продолжение контактирования с перемешиванием или без него до достижения равновесия между концентрациями внутри и снаружи резервуара. Если в резервуаре находится достаточное количество твердого вещества для достижения желаемой концентрации в заранее определенном исходном объеме воды, то заранее определенное минимальное время контактирования представляет время, необходимое для установления равновесия. Аналогичный способ может применяться и тогда, когда водорастворимое твердое вещество представляет собой смесь растворенных веществ, из которых одно или несколько веществ имеют молекулярную массу ниже молекулярной отсечки мембраны. При этом контактирование с водой продолжается до тех пор, пока все растворенные вещества не достигают равновесия. A simple way to achieve a final concentration of solute, the molecular weight of which is less than the molecular cutoff of the membrane, is to contact the membrane with a predetermined initial volume of water and continue contacting with or without stirring until a balance is reached between the concentrations inside and outside the tank. If there is a sufficient amount of solid in the tank to achieve the desired concentration in a predetermined initial volume of water, then a predetermined minimum contact time represents the time required to establish equilibrium. A similar method can be applied when the water-soluble solid is a mixture of dissolved substances, of which one or more substances have a molecular weight below the molecular cut-off of the membrane. In this case, contact with water continues until all dissolved substances reach equilibrium.

При выборе твердого вещества, предназначенного для использования в настоящем изобретении, необходимо учесть водопоглотительный эффект различных растворенных веществ. Поскольку осмотическое давление частично определяется количеством частиц в растворе, низкомолекулярное растворенное вещество приведет к созданию более высокого осмотического давления по сравнению с высокомолекулярным растворенным веществом. Однако диффузия воды внутрь происходит в течение ограниченного периода времени, так что тенденция, низкомолекулярного вещества быстро диффундировать из резервуара приведет к снижению его водопоглотительного эффекта. Например, ионы хлористого натрия быстро диффундируют сквозь целлюлозные мембраны и оказывают незначительное воздействие на объем воды, поглощаемый смесью хлористого натрия и глюкозы, сахарозы или фруктозы. Сахара фактически поглощают гораздо большие количества воды, как это видно из приводимых ниже примеров. When choosing a solid intended for use in the present invention, it is necessary to take into account the water-absorbing effect of various solutes. Since the osmotic pressure is partially determined by the number of particles in the solution, a low molecular weight dissolved substance will result in a higher osmotic pressure compared to a high molecular weight dissolved substance. However, water diffusion inward occurs over a limited period of time, so that the tendency of a low molecular weight substance to diffuse rapidly from the reservoir will reduce its water-absorbing effect. For example, sodium chloride ions quickly diffuse through cellulose membranes and have little effect on the volume of water absorbed by a mixture of sodium chloride and glucose, sucrose or fructose. Sugars are actually absorbed by much larger amounts of water, as can be seen from the examples below.

Другие водорастворимые твердые вещества, которые могут помещаться в этот резервуар, представляют сухие продукты крови, крове- или плазмозаменители, компоненты более сложных составов для оральной регидратации, такие как другие электролиты или аминокислоты, и питательные компоненты, такие как сухие питательные вещества, сухое молоко и частично обезвоженная пища, содержащая водорастворимые твердые вещества. Такие твердые вещества могут добавляться к питательному компоненту, если они отсутствуют в самом компоненте. Другими предпочтительными твердыми веществами, предназначенными для поглощения воды и получения продуктов питания, являются растворимые вещества рисовой муки и рисовая мука. Питательные суспензии, получаемые в соответствии со способом по настоящему изобретению, можно нагревать во время или после поглощения воды водорастворимым твердым веществом. Other water-soluble solids that can be placed in this reservoir are dry blood products, blood or plasma substitutes, components of more complex oral rehydration formulations, such as other electrolytes or amino acids, and nutrients such as dry nutrients, milk powder and partially dehydrated food containing water soluble solids. Such solids may be added to the nutrient component if they are not present in the component itself. Other preferred solids for absorbing water and food are soluble rice flour and rice flour. Nutrient suspensions prepared according to the method of the present invention can be heated during or after the absorption of water by a water-soluble solid.

В соответствии со способом по настоящему изобретению можно получать составы для оральной регидратации на основе сахара, такого как глюкоза, сахароза, или фруктоза, и по крайней мере одного электролита, такого как хлористый натрий. Предпочтительно их получают путем контактирования мембраны с заранее определенным исходным объемом воды в течение периода времени, достаточного для достижения равновесия электролита (электролитов) внутри и снаружи резервуара и диффундирования сахара наружу, в результате чего внутри резервуара достигаются желаемые концентрации сахара и электролита. According to the method of the present invention, sugar-based oral rehydration formulations such as glucose, sucrose, or fructose and at least one electrolyte such as sodium chloride can be prepared. Preferably, they are obtained by contacting the membrane with a predetermined initial volume of water for a period of time sufficient to achieve equilibrium of the electrolyte (electrolytes) inside and outside the tank and diffuse the sugar outward, whereby the desired sugar and electrolyte concentrations are achieved inside the tank.

Другие растворенные вещества при условии, что их молекулярная масса меньше молекулярной отсечки материала мембраны, могут вводиться в резервуар под действием диффузии из внешней (грязной) воды или во время начального поглощения воды водорастворимым твердым веществом, или на последующей стадии разделения. Other dissolved substances, provided that their molecular weight is less than the molecular cut-off of the membrane material, can be introduced into the tank by diffusion from external (dirty) water or during the initial absorption of water by a water-soluble solid, or in a subsequent separation step.

Определенным аспектом настоящего изобретения предусматривается способ, который включает введение смеси химических веществ с известным составом в трубку, изготовленную из полупроницаемого материала (то есть материала, который обеспечивает прохождение молекул ниже определенной молекулярной массы "молекулярная отсечка"), герметизацию трубки с обеих концов (путем завязывания узлов или другим способом) и последующее погружение этой трубки в воду. Вода, находящаяся снаружи трубки, проходит через полупроницаемую мембрану, образуя концентрированный раствор смеси внутри трубки. Поскольку этот концентрированный раствор имеет более высокое осмотическое давление по сравнению с водой снаружи трубки, все большее количество воды диффундирует в трубку, в результате чего общий объем раствора внутри трубки постепенно увеличивается. В то же время некоторое количество смеси постепенно выходит из трубки, так как мембрана является проницаемой для компонентов этой смеси. Если молекулярная отсечка полупроницаемого материала составляет 12-14 кД, то простейшие бактерии, грибы и вирусы, которые могут находиться в воде снаружи трубки, не смогут попасть в раствор, содержащийся внутри трубки. Более того, большинство энтеротоксинов, образуемых переносимыми водой патогенами, также являются слишком крупными для прохождения сквозь мембрану в раствор. Поэтому внутри трубки образуется раствор, не содержащий микробов и наиболее важных энтеротоксинов при условии, что внутренняя поверхность трубки и водорастворимое твердое вещество первоначально не содержали таких микробов и энтеротоксинов. A certain aspect of the present invention provides a method that includes introducing a mixture of chemicals of known composition into a tube made of a semipermeable material (that is, a material that allows molecules to pass below a certain molecular weight "molecular cut-off"), sealing the tube at both ends (by tying knots or in another way) and the subsequent immersion of this tube in water. Water outside the tube passes through a semi-permeable membrane, forming a concentrated solution of the mixture inside the tube. Since this concentrated solution has a higher osmotic pressure compared to water outside the tube, an increasing amount of water diffuses into the tube, as a result of which the total volume of the solution inside the tube gradually increases. At the same time, a certain amount of the mixture gradually leaves the tube, since the membrane is permeable to the components of this mixture. If the molecular cut-off of a semipermeable material is 12-14 kD, then the simplest bacteria, fungi and viruses that can be in the water outside the tube cannot get into the solution contained in the tube. Moreover, most enterotoxins formed by water-borne pathogens are also too large to pass through the membrane into the solution. Therefore, a solution is formed inside the tube that does not contain microbes and the most important enterotoxins, provided that the inner surface of the tube and the water-soluble solid did not initially contain such microbes and enterotoxins.

Кроме получения воды, не содержащей микробов, настоящим изобретением также предусматривается получение раствора, пригодного для оральной регидратации, если принимается во внимание длительность погружения трубки в воду. Необходимая длительность погружения зависит от материала или конструкции трубки, а также количества и состава исходной смеси, находящейся внутри трубки (см. приводимый ниже пример). In addition to producing microbial-free water, the present invention also provides a solution suitable for oral rehydration if the duration of immersion of the tube in water is taken into account. The required immersion time depends on the material or design of the tube, as well as the quantity and composition of the feed mixture inside the tube (see the example below).

Резервуар и мембрана, используемые в настоящем изобретении, могут иметь любую удобную форму. Для получения питьевой воды в большом количестве резервуар может быть снабжен мембраной с большой площадью поверхности, форма которой позволяет контактировать с проточной или стоячей водой, такой как река или водохранилище, при этом в резервуаре может предусматриваться приспособление для добавления водорастворимого твердого вещества и/или удаления очищенной воды. Для получения чистой воды в меньшем количестве, например, при изготовлении отдельных доз состава для оральной гидратации, резервуар может представлять собой мембрану в форме трубки, имеющей по крайней мере один закрытый конец. Такой резервуар (или по крайней мере его закрытый конец) погружают в ведро или кувшин с водой с целью получения состава в количестве от нескольких миллилитров до 1 л, например, от 50 мл до 500 мл, предпочтительно от 100 мл до 200 мл состава для оральной регидратации по истечении заранее определенного минимального периода погружения. В соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения данный резервуар может быть заключен в наружный резервуар, составляющий с ним одно целое и предназначенный для грязной воды, подлежащей очистке, и/или снабженный приспособлением для удаления очищенной воды, таким как сливное отверстие, питьевая трубка, перегородка, игла для инъекций с соединенным с ней шприцем или аппаратом для внутривенных вливаний. The reservoir and membrane used in the present invention may be of any convenient shape. To produce large amounts of drinking water, the reservoir may be provided with a membrane with a large surface area, the shape of which allows contact with running or standing water, such as a river or reservoir, while the reservoir may provide a device for adding water-soluble solids and / or removing purified water. To obtain less pure water, for example, in the manufacture of individual doses of an oral hydration composition, the reservoir may be a tube-shaped membrane having at least one closed end. Such a reservoir (or at least its closed end) is immersed in a bucket or jug of water in order to obtain a composition in an amount of from several milliliters to 1 liter, for example, from 50 ml to 500 ml, preferably from 100 ml to 200 ml of an oral composition rehydration after a predetermined minimum diving period. In accordance with other variants of implementation of the present invention, this tank can be enclosed in an external tank, integral with it and designed for dirty water to be cleaned, and / or equipped with a device for removing purified water, such as a drain hole, a drinking pipe, a partition , an injection needle with a syringe or an intravenous infusion device connected to it.

В соответствии с другими вариантами осуществления этого изобретения резервуар может представлять устройство повторного использования и включать несколько вариантов водонепроницаемых герметичных отделений, содержащий определенные количества водорастворимого твердого вещества. При каждом повторном использовании этого резервуара открывается одно такое отделение для удаления находящегося в нем твердого вещества. Эти отделения могут иметь обычное приспособление для открытия, такое как винтовые или защелкивающиеся крышки, разрывные полосы или другие слабые участки, либо они могут открываться путем разрезания или разрывания в зависимости от материала, способа изготовления и предполагаемого использования. В резервуаре могут предусматриваться отделения, содержащие определенные количества лекарственных средств, дополнительных растворимых веществ, нерастворяемых материалов или жидкостей, при этом содержимое этих отделений может попадать в очищенную воду сразу после отделения мембраны от грязной исходной воды. С помощью этого может достигаться точное дозирование и не допускаться проникновение в результате диффундирования в исходную воду дорогих или редких материалов. Для некоторых применений резервуары, содержащие мембрану и по крайней мере одно водорастворимое твердое вещество, могут изготавливаться в виде непрерывного рулона с разрываемыми перфорациями или другим приспособлением для отделения отдельных резервуаров от рулона с многочисленными резервуарами. Резервуары также могут быть снабжены приспособлением, обеспечивающим защиту мембраны и/или других хрупких, тонких или стерильных компонентов во время транспортировки и хранения. Резервуар также может быть оборудован суспендирующим приспособлением. Также может быть предусмотрено приспособление для предотвращения доступа к чистому раствору до тех пор, пока не будет удалена грязная вода. In accordance with other embodiments of the invention, the reservoir may be a reusable device and include several waterproof sealed compartments containing specific amounts of a water-soluble solid. Each time you reuse this tank, one such compartment opens to remove the solids in it. These compartments may have a conventional opening device, such as screw or snap-on covers, tear strips or other weak areas, or they may be opened by cutting or tearing depending on the material, manufacturing method and intended use. Compartments containing certain amounts of drugs, additional soluble substances, insoluble materials or liquids may be provided in the reservoir, while the contents of these compartments may enter the purified water immediately after separation of the membrane from the dirty source water. With this, accurate dosing can be achieved and expensive or rare materials cannot penetrate as a result of diffusion into the source water. For some applications, reservoirs containing a membrane and at least one water-soluble solid can be made in the form of a continuous roll with ruptureable perforations or other means for separating individual reservoirs from a roll with multiple reservoirs. The tanks can also be equipped with a device that protects the membrane and / or other fragile, thin or sterile components during transportation and storage. The tank may also be equipped with a suspending device. A device may also be provided to prevent access to a clean solution until dirty water is removed.

При проектировании резервуаров, оснащенных мембраной (или состоящих из мембраны) и предназначенных для использования в настоящем изобретении, необходимо предусмотреть достаточный внутренний объем, обеспечивающий содержание желаемого конечного объема очищенной воды, причем достижение этого предпочтительно без создания какого-либо обратного давления. Такое обратное давление будет отвлекать от осмотического давления, создаваемого растворенными веществами, и в наиболее серьезных случаях может вызвать разрушение мембраны, что приведет к потере или загрязнению очищенной воды. Приспособление для удаления очищенной воды из резервуара должно проектироваться с учетом предотвращения загрязнения из внешней среды, и, в частности, грязной водой, которая контактировала с мембраной (и резервуаром). When designing reservoirs equipped with a membrane (or consisting of a membrane) and intended for use in the present invention, it is necessary to provide a sufficient internal volume to ensure that the desired final volume of purified water is maintained, and this is preferably achieved without any back pressure. Such back pressure will distract from the osmotic pressure created by solutes, and in the most serious cases it can cause membrane destruction, which will lead to loss or contamination of purified water. A device for removing purified water from the tank should be designed to prevent pollution from the external environment, and in particular, dirty water that came into contact with the membrane (and the tank).

Резервуар также может быть снабжен приспособлением, указывающим, что истекло заранее определенное минимальное время контактирования, и/или приспособлением, показывающим, что внутренняя поверхность резервуара перестала быть стерильной. Это может достигаться, например, путем индикации загрязнения с помощью высокомолекулярного синего декстрата, помещаемого с наружной стороны мембраны, в результате чего загрязненная вода окрашивается. Таким образом, любое загрязнение "стерильного" растворенного вещества (например, если мембрана была пробита) будет показываться синей окраской раствора. Для индикации концентрации соли и сахара можно использовать индикаторную бумагу, аналогичную той, которая применяется при анализе мочи. Такие бумажные полоски могут иметь несколько участков с различными индикаторами, предназначенными для цветной индикации (например, показателя рН, концентрации глюкозы, хлористого натрия и хлористого калия. Индикаторные бумажные полоски этого типа выпускаются фирмой "BDH Лимитед" (Пул, Соединенное Королевство). The tank may also be equipped with a device indicating that a predetermined minimum contact time has elapsed, and / or a device showing that the inner surface of the tank is no longer sterile. This can be achieved, for example, by indicating contamination with a high molecular weight blue dextrate placed on the outside of the membrane, as a result of which the contaminated water is colored. Thus, any contamination of the "sterile" solute (for example, if the membrane was broken) will be shown in blue color of the solution. To indicate the concentration of salt and sugar, you can use indicator paper, similar to that used in the analysis of urine. Such paper strips may have several sections with different indicators intended for color indication (for example, pH, glucose, sodium chloride and potassium chloride. This type of paper strip is manufactured by BDH Limited (Poole, United Kingdom).

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предпочтительная форма материала представляет длинную узкую трубку, так как это позволяет увеличить соотношение площади поверхности и объема, обеспечивая более быстрое поглощение воды. Предлагается ряд составов для оральной регидратации, самый простой из которых представляет раствор "глюкозного электролита", рекомендованный Всемирной организацией здравоохранения. Этот состав включает (ммоль/л) натрий 90, калий 20, хлорид 80, бикарбонат 30 и глюкозу 11. Более сложный состав содержит (ммоль/л) натрий 50, калий 20, хлорид 50, бикарбонат 20, глюкозу 91, фруктозу 2, сахарозу 94, цитрат 9. In accordance with one aspect of the present invention, the preferred shape of the material is a long narrow tube, as this allows an increase in the ratio of surface area to volume, providing faster absorption of water. A number of oral rehydration formulations are proposed, the simplest of which is a glucose electrolyte solution recommended by the World Health Organization. This composition includes (mmol / L) sodium 90, potassium 20, chloride 80, bicarbonate 30 and glucose 11. A more complex composition contains (mmol / l) sodium 50, potassium 20, chloride 50, bicarbonate 20, glucose 91, fructose 2, sucrose 94, citrate 9.

В эти составы могут добавляться ароматизаторы, а также высокомолекулярные растворимые белки и/или полисахариды и любые другие компоненты, необходимые в конечном растворе. Flavoring agents as well as high molecular weight soluble proteins and / or polysaccharides and any other components necessary in the final solution can be added to these formulations.

Система водоочистки предпочтительно представляет длинную полупроницаемую трубку, содержащую смесь для оральной регидратации или другую смесь химических соединений. Эта трубка герметизируется с одного конца с помощью зажима или узла, либо сварки или склеивания. Другой конец предпочтительно герметизируется с помощью зажима с тем, чтобы после погружения этой трубки в воду на ночь (или на другой период времени) ее можно было бы открыть и получить доступ к находящейся внутри чистой воде. После погружения трубки в воду на ночь (или на другой необходимый период времени) пользователь вынимает трубку из воды, отбирает воду с наружной поверхности трубки, удаляет зажим и либо выливает содержимое трубки в емкость для питья, либо пьет непосредственно из трубки, используя открытый конец трубки в качестве выходного отверстия. Затем трубка предпочтительно выбрасывается, и поскольку она является биоразрушаемой, то может использоваться для изготовления компоста и улучшения структуры почвы. Альтернативно, система водоочистки может поставляться в виде комплекта, включающего: 1) длинную полупроницаемую трубку, герметизированную с одного конца и снабженную воронкой с другого конца; 2) зажим для временной герметизации открытого конца при погружении трубки в воду; 3) смесь для оральной регидратации или другую смесь химических соединений. Пользователь выливает смесь в трубку через воронкообразный конец, уплотняет воронкообразный конец с помощью зажима и погружает трубку в воду. По истечении соответствующего периода погружения пользователь вынимает трубку из воды, обтирает воду с наружной поверхности трубки, удаляет зажим и выливает раствор в емкость для питья или пьет раствор непосредственно из трубки, используя воронкообразный конец в качестве выходного отверстия. После этого трубка предпочтительно выбрасывается, так как повторное заполнение свежей смесью представляет трудности в техническом отношении, когда трубка является мокрой, кроме того при недостаточной осторожности может произойти загрязнение внутренней поверхности трубки. The water treatment system is preferably a long semipermeable tube containing a mixture for oral rehydration or another mixture of chemical compounds. This tube is sealed at one end with a clamp or assembly, or by welding or gluing. The other end is preferably sealed with a clamp so that after the tube is immersed in water overnight (or for another period of time) it can be opened and access to the clean water inside. After immersing the tube in water overnight (or for another necessary period of time), the user removes the tube from the water, draws water from the outer surface of the tube, removes the clip, and either pours the contents of the tube into a drinking container or drinks directly from the tube using the open end of the tube as an outlet. The tube is then preferably thrown away, and since it is biodegradable, it can be used to make compost and improve soil structure. Alternatively, the water treatment system may be supplied as a kit, including: 1) a long, semi-permeable tube, sealed at one end and equipped with a funnel at the other end; 2) a clamp for temporary sealing of the open end when the tube is immersed in water; 3) a mixture for oral rehydration or another mixture of chemical compounds. The user pours the mixture into the tube through the funnel-shaped end, seals the funnel-shaped end with a clamp, and immerses the tube in water. After the appropriate immersion period, the user removes the tube from the water, wipes the water from the outside of the tube, removes the clamp and pours the solution into the drinking tank or drinks the solution directly from the tube, using the funnel-shaped end as an outlet. After this, the tube is preferably thrown away, since re-filling with a fresh mixture is technically difficult when the tube is wet, and with insufficient care, contamination of the inner surface of the tube may occur.

Если это изобретения предполагается использовать в развивающихся странах только в качестве источника чистой воды, не содержащей микробов, а не для получения состава для регидратационной терапии, то диапазон составов смесей, заключаемых в трубку, значительно расширяется. Для этой цели, например, можно значительно увеличить общее содержание сахара (так как конечная концентрация не имеет столь критического значения, как в случае состава для оральной регидратации), в результате чего соответственно увеличивается скорость диффузии, а длительность погружения трубки сокращается. Кроме того в эту смесь могут включаться высокомолекулярные водорастворимые белки и/или полисахариды, так как они также увеличивают скорость поглощения воды. Помимо этого большое значение представляют ароматизаторы, позволяющие улучшить вкусовые качества питьевой воды. If this invention is supposed to be used in developing countries only as a source of clean water that does not contain microbes, and not to obtain a composition for rehydration therapy, the range of compositions of the mixtures enclosed in the tube is significantly expanded. For this purpose, for example, it is possible to significantly increase the total sugar content (since the final concentration is not as critical as in the case of the composition for oral rehydration), resulting in a correspondingly increased diffusion rate, and the duration of the tube immersion is reduced. In addition, high molecular weight water-soluble proteins and / or polysaccharides may be included in this mixture, since they also increase the rate of water absorption. In addition, flavors are of great importance, allowing to improve the taste of drinking water.

Настоящим изобретением далее предусматриваются резервуары, предназначенные для осуществления вышеописанного способа, а также их использование для получения очищенной воды и медикаментов, и способы лечения человека или животного с помощью растворов, полученных в соответствии со способом по этому изобретению. Такие растворы, резервуары и способы образуют еще один аспект настоящего изобретения. The present invention further provides reservoirs for the implementation of the above method, as well as their use for the production of purified water and medicines, and methods for treating a person or animal using solutions obtained in accordance with the method of this invention. Such solutions, reservoirs and methods form another aspect of the present invention.

Определенные области, в которых может применяться настоящее изобретения, включают:
способ получения раствора нетоксичных водорастворимых твердых веществ, служащих для создания осмотического давления, который не содержит микроорганизмов и энтеротоксинов, образуемых видами Vibrio cholerae, отличающийся тем, что он включает погружение в воду смеси указанных соединений, находящейся в герметизированном резервуаре для питья, снабженном мембраной, которая является избирательно проницаемой, позволяя воде проникать в резервуар под действием осмоса, но задерживая микроорганизмы и молекулы, молекулярная масса которых превышает 70 кД, до тех пор, пока в резервуар не поступит достаточное количество воды для растворения солей и разбавления их до концентрации, которая делает полученный раствор пригодным для питья;
аналогичный способ, отличающийся тем, что резервуар представляет трубку, герметизированную с обоих концов, причем один конец этой трубки может быть открыт для использования в качестве сливного отверстия или для питья;
аналогичный способ, отличающийся тем, что мембрана препятствует прохождению молекул с молекулярной массой выше 12 кД;
аналогичный способ, отличающийся тем, что мембрана изготавливается из целлюлозы или из ее производной или регенерированной формы;
аналогичный способ, отличающийся тем, что нетоксичные водорастворимые соли образуют смесь, состав которой позволяет получить раствор, пригодный для оральной регидратационной терапии;
комплект, предназначенный для использования при осуществлении описанного здесь способа, который включает: 1) смесь твердых химических соединений для регидратационной терапии; 2) емкость для питья, оснащенную описанной здесь мембраной; 3) приспособление для временной герметизации указанной емкости при погружении ее в воду;
аналогичный комплект, отличающийся тем, что емкость для питья представляет трубку, герметично закрытую с одного конца и снабженную зажимом с другого конца для временного уплотнения;
аналогичный комплект, отличающийся тем, что в емкость для питья помещают смесь химических соединений;
аналогичный комплект, отличающийся тем, что он далее включает воронку, соединенную с указанной емкостью, которая образует сливное отверстие для безопасного питья из резервуара и приспособление для заполнения этого резервуара солями;
аналогичный комплект, отличающийся тем, что мембрана препятствует проникновению молекул с молекулярной массой, превышающей 12 кД;
аналогичный комплект, отличающийся тем, что мембрана изготавливается из целлюлозы или ее производной или регенерированной формы;
применение осмоса для получения воды с целью растворения смеси водорастворимых химических соединений, в результате чего образуется раствор для питья или для регидратационной терапии, в сочетании с одновременным диализом для удаления из раствора микроорганизмов или вредных высокомолекулярных веществ, причем для осмоса и диализа используется одна и та же мембрана.Certain areas in which the present invention may be applied include:
A method of obtaining a solution of non-toxic water-soluble solids, which serve to create an osmotic pressure that does not contain microorganisms and enterotoxins formed by Vibrio cholerae species, characterized in that it involves immersing a mixture of these compounds in water in a sealed drinking tank equipped with a membrane, which is selectively permeable, allowing water to enter the reservoir under the influence of osmosis, but retaining microorganisms and molecules whose molecular weight exceeds 70 k D, until a sufficient amount of water enters the tank to dissolve the salts and dilute them to a concentration that makes the resulting solution suitable for drinking;
a similar method, characterized in that the tank is a tube sealed at both ends, and one end of this tube can be opened for use as a drain or for drinking;
a similar method, characterized in that the membrane prevents the passage of molecules with a molecular mass above 12 kD;
a similar method, characterized in that the membrane is made from cellulose or from its derivative or regenerated form;
a similar method, characterized in that the non-toxic water-soluble salts form a mixture, the composition of which allows you to get a solution suitable for oral rehydration therapy;
a kit intended for use in the implementation of the method described here, which includes: 1) a mixture of solid chemical compounds for rehydration therapy; 2) a drinking container equipped with a membrane described herein; 3) a device for temporary sealing of the specified capacity when immersed in water;
a similar set, characterized in that the drinking container comprises a tube tightly closed at one end and provided with a clip at the other end for temporary sealing;
a similar kit, characterized in that a mixture of chemical compounds is placed in a drinking container;
a similar kit, characterized in that it further includes a funnel connected to the specified capacity, which forms a drain hole for safe drinking from the tank and a device for filling this tank with salts;
a similar kit, characterized in that the membrane prevents the penetration of molecules with a molecular mass exceeding 12 kD;
a similar kit, characterized in that the membrane is made of cellulose or its derivative or regenerated form;
the use of osmosis to produce water in order to dissolve a mixture of water-soluble chemical compounds, resulting in a solution for drinking or for rehydration therapy, in combination with simultaneous dialysis to remove microorganisms or harmful macromolecular substances from the solution, and the same is used for osmosis and dialysis membrane.

На фиг. 1 представлен вид спереди резервуара с частичным вырезом, предназначенного для использования в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 2 вид сбоку устройства, изображенного на фиг. 1; на фиг. 3 вид спереди альтернативного резервуара, предназначенного для использования в соответствии с настоящим изобретением; на фиг. 4 график, показывающий результаты, приведенные в примере 2. In FIG. 1 is a front view of a partial cut-out tank for use in accordance with the present invention; in FIG. 2 is a side view of the device of FIG. 1; in FIG. 3 is a front view of an alternative reservoir for use in accordance with the present invention; in FIG. 4 is a graph showing the results shown in example 2.

На фиг. 1 изображен резервуар 1, включающий приспособление для подвешивания 2, заливочное отверстие 3 с пробкой и перегороженный выступ 4, служащий для удаления очищенной воды. Внутри резервуара имеются два отделения соответственно для грязной воды 5 и для очищенной воды 6, которые отделены друг от друга сепаратором 7, представляющим избирательно проницаемую мембрану, образующую водонепроницаемое уплотнение со стенками резервуара. В отделение 6 вводится определенное количество водорастворимого твердого вещества 8, которое соприкасается с сепаратором 7. In FIG. 1 shows a tank 1, including a suspension device 2, a filling hole 3 with a stopper, and a blocked protrusion 4, which serves to remove purified water. Inside the tank there are two compartments, respectively, for dirty water 5 and for purified water 6, which are separated from each other by a separator 7, which is a selectively permeable membrane forming a waterproof seal with the walls of the tank. In the compartment 6 is introduced a certain amount of water-soluble solid substance 8, which is in contact with the separator 7.

В процессе использования грязная вода заливается в отделение 5 через заливочное отверстие до заранее определенного уровня, и резервуар подвешивается на соответствующий крюк на период времени, в течение которого отделение 6 заполняется чистой водой. Оставшуюся грязную воду можно слить через заливочное отверстие 3 до удаления очищенной воды через перегороженный выступ 4. In the process of use, dirty water is poured into the compartment 5 through the filling hole to a predetermined level, and the tank is suspended on an appropriate hook for a period of time during which the compartment 6 is filled with clean water. The remaining dirty water can be drained through the filling hole 3 until the purified water is removed through the blocked protrusion 4.

Могут предусматриваться альтернативные заливочные приспособления и приспособления для удаления очищенной воды, такие как краны или носики. Необязательно, чтобы сепаратор между двумя отделениями полностью изготавливался из частично проницаемого материала мембраны, достаточно, если из такого материала изготавливается часть сепаратора 7, соприкасающаяся с твердым веществом 8. Расположение сепаратора 7 внутри резервуара не имеет значения, при этом предлагается такие альтернативы, как горизонтальный или диагональный сепаратор. Alternative filling devices and devices for removing purified water, such as taps or nozzles, may be provided. It is not necessary that the separator between the two compartments is completely made of partially permeable membrane material, it is sufficient if the part of the separator 7 in contact with the solid material 8 is made of such material. The location of the separator 7 inside the tank does not matter, while alternatives such as horizontal or diagonal separator.

Альтернативный резервуар, предназначенный для использования в соответствии с настоящим изобретением, представляет резервуар, изображенный на фиг. 3, но вместо единого количества твердого вещества 8, как это показано на фиг. 1, 2, в нем расположено несколько саше 10, состоящих из твердого вещества или концентрированного раствора твердого вещества. An alternative reservoir for use in accordance with the present invention is the reservoir of FIG. 3, but instead of a single amount of solid 8, as shown in FIG. 1, 2, it contains several sachets 10 consisting of a solid or a concentrated solution of a solid.

Резервуар, изображенный на фиг. 3, используется следующим образом. Разрывается одно из саше 10 и твердое вещество вводится в соприкосновение с мембраной в сепараторе 7, после этого отделение 6 заполняется грязной водой, а очищенная вода удаляется так, как описывалось выше. После сливания оставшейся грязной воды и удаления очищенной воды этот резервуар можно повторно использовать, разорвав второе саше 10 и залив в резервуар новый объем грязной воды. Могут предусматриваться дополнительные саше, содержащие твердые или жидкие компоненты, такие как лекарственные средства, которые разрываются, и их содержимое в виде твердых или жидких компонентов высвобождается в очищенную воду. Отделение для очищенной воды может быть разделено на несколько герметичных отделений, в каждое из которых помещается порция или несколько порций водорастворимого твердого вещества и каждое из которых имеет полупроницаемую мембрану и приспособление для удаления воды. The tank depicted in FIG. 3, is used as follows. One of the sachets 10 is torn and the solid is brought into contact with the membrane in the separator 7, after which the compartment 6 is filled with dirty water, and the purified water is removed as described above. After draining the remaining dirty water and removing purified water, this tank can be reused by tearing the second sachet 10 and pouring a new volume of dirty water into the tank. Additional sachets containing solid or liquid components, such as drugs that break, may be provided, and their contents, in the form of solid or liquid components, are released into purified water. The purified water compartment can be divided into several sealed compartments, each of which contains a portion or several portions of a water-soluble solid and each of which has a semi-permeable membrane and a device for removing water.

Различные саше могут быть закодированы своим кодом, например, они могут быть окрашены различными цветами и содержать определенные вещества, предназначенные для добавления в раствор. Different sachets can be encoded with their own code, for example, they can be painted in different colors and contain certain substances that are intended to be added to the solution.

В соответствии с настоящим изобретением предусматриваются многие другие варианты резервуара. In accordance with the present invention, many other tank options are provided.

Это изобретение далее иллюстрируется следующим примерами, которые никоим образом не ограничивают объем притязаний. This invention is further illustrated by the following examples, which in no way limit the scope of the claims.

П р и м е р 1. Следующие эксперименты выполняли с целью определения условий для получения состава для оральной регидратации в соответствии со способом по настоящему изобретению. Если нет специального указания, то предполагается, что определения глюкозы выполнялись с использованием "Техникома" (торговая марка /RA1000/ Техникон, Басингстоук, Соединенное Королевство), а концентрации ионов натрия и калия определяли с помощью пламенного фотометра IL 343 (фирма "Инструментейшн лабораториз лмт", Ворингтон, Соединенное Королевство). Во многих случаях растворы, предназначенные для анализа, первоначально разбавляли до необходимой степени. PRI me R 1. The following experiments were performed to determine the conditions for obtaining the composition for oral rehydration in accordance with the method of the present invention. Unless specifically indicated, it is assumed that glucose determinations were performed using Technicom (trademark / RA1000 / Technicon, Basingstoke, United Kingdom), and the concentration of sodium and potassium ions was determined using an IL 343 flame photometer (Instrumentation Laboratory LMT ", Vorington, United Kingdom). In many cases, the solutions intended for analysis were initially diluted to the required degree.

Э к с п е р и м е н т 1. 40-граммовые порции следующего состава: 20 частей глюкозы, 5,25 частей хлористого натрия, 1,5 части хлористого калия (все части являются весовыми) помещали в секции целлюлозной трубки для диализа с диаметром 38 мм или 29 мм, которую затем герметизировали с обоих концов. Секции трубки с диаметром 29 мм погружали в 1 л неподвижной воды при температуре 17 или 30^оС. Полученные результаты приведены в табл. 1-6.EXPERIMENT 1. 40 gram portions of the following composition: 20 parts glucose, 5.25 parts sodium chloride, 1.5 parts potassium chloride (all parts by weight) were placed in sections of a cellulose dialysis tube with a diameter of 38 mm or 29 mm, which was then sealed at both ends. Tube section with a diameter of 29 mm was immersed in 1 liter of still water at a temperature of 17 or 30 ^C. The results are shown in Table. 1-6.

Использование данного состава в проточной воде не обеспечивает необходимого баланса глюкозы (ионов натрия) ионов калия для оральной регидратационной терапии. В результате погружения на 8 ч или больше этот состав позволяет получить стерильный раствор глюкозы, предназначенный для питья (табл. 1-4). The use of this composition in running water does not provide the necessary balance of glucose (sodium ions) of potassium ions for oral rehydration therapy. As a result of immersion for 8 hours or more, this composition allows you to get a sterile glucose solution intended for drinking (table. 1-4).

Использование этого состава в постоянном внешнем объеме воды позволяет получить раствор с правильным балансом глюкозы и солей для оральной регидратации (табл. 5 и 6). Using this composition in a constant external volume of water makes it possible to obtain a solution with the correct balance of glucose and salts for oral rehydration (Tables 5 and 6).

Повышение температуры от 17 до 30^оС ведет к увеличению скорости поглощения воды и скорости достижения равновесия между глюкозой и солями (табл. 5 и 6).Increasing the temperature from 17 to 30 ° ^C leads to increased water absorption speed and the rate of attaining equilibrium between glucose and salts (Table. 5 and 6).

Диаметр трубки, по-видимому, оказывает влияние на скорость поглощения воды и состав образующегося раствора. Трубка с меньшим диаметром характеризуется большей скоростью поглощения воды и потерями глюкозы и солей по сравнению с трубкой, имеющей больший диаметр (табл. 1 и 2). Это, вероятно, связано с большим соотношением площади поверхности и объема. The diameter of the tube apparently affects the rate of water absorption and the composition of the resulting solution. A tube with a smaller diameter is characterized by a higher rate of water absorption and loss of glucose and salts compared to a tube with a larger diameter (Tables 1 and 2). This is probably due to the large ratio of surface area to volume.

Э к с п е р и м е н т 2. Целью этого эксперимента является изучение влияния изменения внешнего объема воды на поглощение воды и состав получаемого раствора. EXPERIMENT 2. The purpose of this experiment is to study the effect of changes in the external volume of water on the absorption of water and the composition of the resulting solution.

10-граммовые порции смеси глюкозы, хлористого натрия и хлористого калия, аналогичные той, которая использовалась в эксперименте 1, помещали в трубку длиной 22 см и диаметром 29 мм, которую затем погружали в 50-600 мл воды при температуре 30^оС. Внутренний объем и концентрации измеряли через 24 ч. Полученные результаты приведены в табл. 7.10-gram portion of the mixture of glucose, sodium chloride and potassium chloride, similar to that used in Experiment 1 was placed in a tube length of 22 cm and a diameter of 29 mm, which was then immersed in 50-600 ml of water at a temperature of 30 ^C. The internal volume and concentrations were measured after 24 hours. The results are shown in table. 7.

Изменение объема воды, в которую погружается этот состав, влияет на общий объем поглощенной воды и состав получаемого раствора. Из полученных результатов видно, что можно получить раствор для оральной регидратации, имеющий соответствующий состав, путем погружения 100 г вышеуказанного состава в 400-500 мл воды. A change in the volume of water into which this composition is immersed affects the total volume of absorbed water and the composition of the resulting solution. From the obtained results it is seen that it is possible to obtain a solution for oral rehydration having the appropriate composition by immersing 100 g of the above composition in 400-500 ml of water.

Э к с п е р и м е н т 3. Следующий эксперимент выполнялся с целью изучения влияния изменения состава смеси на состав получаемого раствора. EXPERIMENT 3. The following experiment was carried out to study the effect of changes in the composition of the mixture on the composition of the resulting solution.

Использовали новый состав, содержащий 5,22 части хлористого натрия, 1,125 части хлористого калия и различные количества глюкозы, составляющие от 16 до 32 весовых частей. Порции этой смеси помещали в трубку с диаметром 29 мм и выдерживали в 1 л воды при температуре 30^оС. Внутренний объем и концентрации измеряли через 24 ч, полученные результаты приведены в табл. 8.Used a new composition containing 5.22 parts of sodium chloride, 1.125 parts of potassium chloride and various amounts of glucose, comprising from 16 to 32 parts by weight. Portions of this mixture were placed in a tube with a diameter of 29 mm and incubated in 1 liter of water at 30 ^C. The internal volume and concentrations were measured after 24 hours, the results are shown in Table. 8.

Этот эксперимент повторяли с использованием смеси, включающей 36 г глюкозы, 10,44 г хлористого натрия и 2,25 г хлористого калия, которую помещали в трубку с диаметром 29 мм и погружали в 2 л воды при температуре 30^оС на 18 и 24 ч. Полученные результаты приведены в табл. 9.This experiment was repeated using a mixture consisting of 36 g glucose, 10.44 g sodium chloride and 2.25 g of potassium chloride, which was placed in a tube with a diameter of 29 mm and immersed in 2 liters water at ³⁰ ° C for 18 and 24 hours The results are shown in table. nine.

Если смесь, содержащую от 16 г до 20 г глюкозы, 5,22 г хлористого натрия и 1,125 г хлористого калия, погружают в 1 л воды; образуются растворы, пригодные для оральной регидратационной терапии (табл. 8). If a mixture containing from 16 g to 20 g of glucose, 5.22 g of sodium chloride and 1.125 g of potassium chloride is immersed in 1 l of water; solutions suitable for oral rehydration therapy are formed (Table 8).

Большие объемы растворов, пригодных для оральной регидратационной терапии, можно получить при использовании больших количеств смеси при условии увеличения объема воды, в которую она погружается (табл. 9). Large volumes of solutions suitable for oral rehydration therapy can be obtained by using large amounts of the mixture provided that the volume of water in which it is immersed increases (Table 9).

Э к с п е р и м е н т 4. Повторяли эксперимент 3 с использованием смеси, содержащей 18 г глюкозы, 5,22 г хлористого натрия и 1,125 г хлористого калия, которую помещали в трубку с диаметром 29 мм и выдерживали в 1 л воды при температуре 4^оС. Концентрацию глюкозы определяли с помощью диагностического набора, выпускаемого фирмой "Сигма лмт", (Пул, Соединенное Королевство). Концентрации ионов натрия определяли с помощью чувствительного к натрию электрода (фирма "Фатман Интернейшнл лмт", Мейдстоун, Соединенное Королевство). Полученные результаты приведены в табл. 10.EXPERIMENT 4. Repeat experiment 3 using a mixture containing 18 g of glucose, 5.22 g of sodium chloride and 1.125 g of potassium chloride, which was placed in a tube with a diameter of 29 mm and kept in 1 l of water at 4 ° ^C. The glucose concentration was determined using a diagnostic kit, manufactured by "Sigma lmt", (Poole, United Kingdom). Sodium ion concentrations were determined using a sodium sensitive electrode (Fatman International lmt, Madestone, United Kingdom). The results are shown in table. 10.

Полученные результаты показывают, что растворы, пригодные для оральной регидратационной терапии, можно получить в течение 24 ч даже при температуре воды, равной 4^оС.The results show that solutions suitable for oral rehydration therapy can be obtained within 24 h even when the water temperature of 4 ° ^C.

Э к с п е р и м е н т 5. Хотя для применения в оральной регидратационной терапии рекомендуются растворы, содержащие глюкозу, хлористый натрий и хлористый калий, было продемонстрировано, что эффективное действие могут оказывать более простые составы, содержащие только сахарозу и хлористый натрий. EXPERIMENT 5. Although solutions containing glucose, sodium chloride and potassium chloride are recommended for use in oral rehydration therapy, it has been shown that simpler formulations containing only sucrose and sodium chloride can have an effective effect. .

Порции, содержащие 50 г сахарозы и 120 г хлористого натрия, помещали в секции 38 мм трубки и погружали в проточную воду при комнатной температуре на различные периоды времени, при этом измеряли внутренний объем и концентрации. Концентрации сахарозы определяли с помощью метода на основе фенола и серной кислоты, предложенного Любоисом и др. (Аналитическая химия, 1966, 39, р. 350-356). Концентрации ионов натрия определяли с помощью чувствительного к натрию электрода (фирма "Фатман интернейшнл лмт"). Полученные результаты приведены в табл. 11. Portions containing 50 g of sucrose and 120 g of sodium chloride were placed in a 38 mm tube section and immersed in running water at room temperature for various periods of time, while the internal volume and concentration were measured. Sucrose concentrations were determined using the phenol and sulfuric acid method proposed by Lubois et al. (Analytical Chemistry, 1966, 39, p. 350-356). Concentrations of sodium ions were determined using a sodium sensitive electrode (Fatman International LMT). The results are shown in table. eleven.

Скорость поглощения воды и состав раствора зависят от диаметра используемой трубки. С использованием 83 мм трубки большие количества (650 мл) раствора, пригодного для оральной регидратации, были получены через 16 ч (табл. 11). При увеличении периода погружения свыше 16 ч этот метод также оказывается полезным для получения больших количеств стерильных растворов, содержащих сахарозу, для питья и других целей. Поглощение воды сахарозой является значительно более эффективным, чем при использовании глюкозы. The rate of absorption of water and the composition of the solution depend on the diameter of the tube used. Using an 83 mm tube, large quantities (650 ml) of a solution suitable for oral rehydration were obtained after 16 hours (Table 11). If the immersion period is longer than 16 hours, this method is also useful for obtaining large quantities of sterile solutions containing sucrose, for drinking, and other purposes. The absorption of water by sucrose is significantly more effective than with glucose.

Э к с п е р и м е н т 6. Целью этого эксперимента было изучение процесса погружения смесей, содержащих сахарозу, в постоянные объемы воды. Порции следующих смесей помещали внутрь секций 32 мм трубки и погружали в воду при температуре 30^оС на различные периоды времени, при этом измеряли внутренний объем и концентрации. Полученные результаты приведены в табл. 12.EXPERIMENT 6. The purpose of this experiment was to study the process of immersion of mixtures containing sucrose in constant volumes of water. Portions of the following mixtures were placed inside sections of 32mm tubing and immersed in water at ³⁰ ° C for various periods of time, the measured internal volume and concentration. The results are shown in table. 12.

A. 20 г сахара, 5,22 г NaCl, 1,13 г KCl. A. 20 g sugar, 5.22 g NaCl, 1.13 g KCl.

B. 20 г сахарозы, 7,83 г NaCl, 1,69 г KCl. B. 20 g sucrose, 7.83 g NaCl, 1.69 g KCl.

С. 20 г сахарозы, 10,44 г NaCl, 2,25 г KCl. C. 20 g of sucrose, 10.44 g of NaCl, 2.25 g of KCl.

D. 30 г сахарозы, 5,22 г NaCl, 1,13 г KCl. D. 30 g of sucrose, 5.22 g of NaCl, 1.13 g of KCl.

Растворы, имеющие состав, пригодный для оральной регидратации, можно получить только после 8-часового погружения в 1, 1,5 л или 2 л воды (табл. 12). Поглощение воды сахарозой значительно эффективнее поглощения, обеспечиваемого глюкозой. Solutions having a composition suitable for oral rehydration can only be obtained after 8 hours immersion in 1, 1.5 L or 2 L of water (Table 12). The absorption of water by sucrose is much more effective than the absorption provided by glucose.

Э к с п е р и м е н т 7. Целью описанных ниже экспериментов было изучение способности мембраны исключать проникновения частиц, присутствующих во внешнем растворе. EXPERIMENT 7. The purpose of the experiments described below was to study the ability of a membrane to exclude the penetration of particles present in an external solution.

38 мм трубку, содержащую 40 г смеси глюкозы, хлористого натрия и хлористого калия, погружали в неподвижную воду, содержащую Pseudomonas aeruginosa и синий декстран (0,2 г/л, молекулярная масса 2 х 10⁶ Д).A 38 mm tube containing 40 g of a mixture of glucose, sodium chloride and potassium chloride was immersed in still water containing Pseudomonas aeruginosa and blue dextran (0.2 g / l, molecular weight 2 x 10 ⁶ D).

Конечная оптическая плотность жидкости снаружи трубки: А ₆₂₀=0,241.The final optical density of the liquid outside the tube: A ₆₂₀ = 0.241.

Конечная оптическая плотность жидкости внутри трубки: А₆₂₀=0.The final optical density of the liquid inside the tube: A ₆₂₀ = 0.

Содержание псевдомонад в жидкости снаружи трубки 45 х 10⁶ организмов в мл.The content of pseudomonads in the liquid outside the tube is 45 x 10 ⁶ organisms in ml.

После погружения в течение 8 1/4 ч внутри трубки не было обнаружено псевдомонад. Используемый метод анализа позволял обнаружить бактерии в количестве 1 организма в мл. After immersion for 8 1/4 h, no pseudomonads were found inside the tube. The analysis method used allowed us to detect bacteria in an amount of 1 organism per ml.

Мембрана успешно исключала проникновение синего декстрана (молекулярная масса 2 х 10⁶) и Pseudomonas aeruginosa. Поскольку патогенные организмы крупнее молекул синего декстрана, эти результаты предполагают, что эта мембрана не пропустит вредные бактерии и вирусы.The membrane successfully excluded the penetration of blue dextran (molecular weight 2 x 10 ⁶ ) and Pseudomonas aeruginosa. Since pathogens are larger than blue dextran molecules, these results suggest that this membrane will not miss harmful bacteria and viruses.

Э к с п е р и м е н т 8. Целью этого эксперимента было изучение поведения отдельных компонентов смесей, предназначенных для оральной регидратации, при их нахождении в полупроницаемой мембране. EXPERIMENT 8. The purpose of this experiment was to study the behavior of the individual components of mixtures intended for oral rehydration when they are in a semipermeable membrane.

100-миллимолярные порции, содержащие глюкозу (18 г), хлористый натрий (5,8 г) или хлористый кальций (7,4 г) помещали в секции 29 мм трубки, и каждую секцию трубки погружали в 1 л воды при температуре 30^оС. При этом измеряли внутренний объем, а также внутреннюю и наружную концентрации глюкозы, хлористого натрия и хлористого калия. Полученные результаты приведены в табл. 13.100 millimolar portions containing glucose (18 g), sodium chloride (5.8 g) or calcium chloride (7.4 g) were placed in sections of 29mm tubing and each section of tubing was immersed in 1 liter of water at ³⁰ ° C In this case, the internal volume was measured, as well as the internal and external concentrations of glucose, sodium chloride and potassium chloride. The results are shown in table. thirteen.

Эти результаты показывают, что наибольшее поглощение воды происходит в течение первых 8 ч погружения и что глюкоза обладает самым большим водопоглощающим потенциалом на моль испытуемых соединений. These results show that the greatest absorption of water occurs during the first 8 hours of immersion and that glucose has the largest water absorption potential per mole of test compounds.

Хлористый натрий и хлористый калий быстро уравновешиваются (в течение 8 ч) с раствором, находящимся снаружи мембраны, в то время как для достижения равновесия глюкозе требуется значительно больше времени. Sodium chloride and potassium chloride quickly balance (within 8 hours) with a solution located outside the membrane, while glucose requires much more time to reach equilibrium.

Изменяя объем внешнего раствора и количество вещества, первоначально присутствующего внутри мембраны, эту систему можно использовать для получения стерильных растворов глюкозы и солевых растворов, имеющих почти любой желаемый состав. Благодаря тому, что большая часть воды всасывается сахаром и достигается быстрое равновесие солей, эта система имеет два очень важных практических применения. Во-первых, это означает, что существует незначительная вероятность (когда при осуществлении этого изобретения используются соли калия в оральной или инъекционной терапии) сохранения соли в опасной концентрации до тех пор, пока по крайней мере половина необходимой воды не проникнет в емкость. Во-вторых, это означает, что сахар, декстран и даже "чистая" вода могут погружаться в соответствующий солевой раствор, и эти соли проникнут в емкость под действием диффузии. Это позволяет легко вводить компоненты при необходимости получения простого состава. By varying the volume of the external solution and the amount of substance initially present inside the membrane, this system can be used to produce sterile glucose solutions and saline solutions having almost any desired composition. Due to the fact that most of the water is absorbed by sugar and a quick equilibrium of salts is achieved, this system has two very important practical applications. Firstly, this means that there is little chance (when potassium salts are used in the oral or injection therapy of this invention) that the salt remains in a dangerous concentration until at least half of the required water has penetrated the container. Secondly, this means that sugar, dextran and even “pure” water can be immersed in the appropriate saline solution, and these salts will penetrate into the container under the influence of diffusion. This allows you to easily enter the components if you want to obtain a simple composition.

Э к с п е р и м е н т 9. Способность других водорастворимых соединений поглощать воду исследовали следующим образом. EXPERIMENT 9. The ability of other water-soluble compounds to absorb water was investigated as follows.

Порции, содержащие
(a) 1 г декстрана (клинический сорт, молекулярная масса 60-90000),
(b) 10 г декстрина (тип 3),
(c) 10 г декстрина и 5 г сахарозы,
(d) 5 г сахарозы,
помещали в секции 29 мм трубки и эту трубку погружали в проточную воду (комнатная температура). Измеряли внутренний объем. Полученные результаты приведены в табл. 14.Servings Containing
(a) 1 g of dextran (clinical grade, molecular weight 60-90000),
(b) 10 g of dextrin (type 3),
(c) 10 g of dextrin and 5 g of sucrose,
(d) 5 g of sucrose,
placed in sections of a 29 mm tube and this tube was immersed in running water (room temperature). The internal volume was measured. The results are shown in table. fourteen.

В расчете на массу декстран оказывается наиболее эффективным при поглощении воды. Based on the mass of dextran, it is most effective in absorbing water.

Э к с п е р и м е н т 10. Растворы декстрана, содержащие солевой раствор, обычно используются в качестве плазмозаменителей, вводимых посредством внутривенного вливания. Целью этого эксперимента было определение возможности использования декстрана для всасывания воды через полупроницаемую мембрану и получения таким образом растворов, не содержащих микробов. EXPERIMENT 10. Dextran solutions containing saline are commonly used as plasma substitutes administered by intravenous infusion. The purpose of this experiment was to determine the possibility of using dextran to absorb water through a semipermeable membrane and thus obtain solutions that do not contain microbes.

Порции, содержащие (a) 2 г декстрана (клинический сорт, молекулярная масса примерно составляет 70000) или (b) 2 г декстрана и 9 г хлористого натрия, помещали внутрь секций 29 мм трубки, и секции этой трубки погружали в 1 л воды при температуре 20^оС. В 29 мм трубку помещали еще одну порцию, содержащую 2 г декстрана, и погружали в 1 л солевого раствора (9 г на литp): 40 мл аликвоту 5% раствора декстрана (полученного так, как описывалось выше в эксперименте 9) помещали в 29 мм трубку, которую затем погружали в солевой раствор (9 г на литр).Portions containing (a) 2 g of dextran (clinical grade, molecular weight is approximately 70,000) or (b) 2 g of dextran and 9 g of sodium chloride were placed inside sections of a 29 mm tube, and sections of this tube were immersed in 1 L of water at a temperature 20 ^° C. Another portion containing 2 g of dextran was placed in a 29 mm tube and immersed in 1 L of saline (9 g per liter): 40 ml aliquot of a 5% dextran solution (prepared as described in experiment 9 above) placed in a 29 mm tube, which was then immersed in saline (9 g per liter).

Объем полученных растворов и содержание в них ионов натрия определяли (с помощью электрода, чувствительного к ионам Na⁺) через различные периоды погружения. Полученные результаты приведены в табл. 15.The volume of the obtained solutions and the content of sodium ions in them were determined (using an electrode sensitive to Na ⁺ ions) through various periods of immersion. The results are shown in table. fifteen.

Декстран оказывает эффективное действие в отношении всасывания воды сквозь мембрану, хотя в отличии от других испытанных растворенных веществ поглощение воды декстраном требует длительного времени до достижения состояния "насыщения". Еще одно отличие от сахарозы, глюкозы и хлористого натрия состоит в том, что сам декстрин не может проникать сквозь полупроницаемую мембрану (его молекулярная масса составляет 70000), и поэтому он полностью сохраняется внутри трубки. Это было подтверждено отбором 10 мл пробы из трубки и выпариванием его до сухого состояния. Масса полученного декстрана в сухом состоянии показала, что все его количество сохранилось в резервуаре. Погружение смеси 2 г декстрана и 9 г хлористого натрия в 1 л воды на 24 ч привело к образованию раствора с идеальным составом для внутривенного вливания, в частности, он содержал 5% декстрана и 0,9% хлористого натрия. Такой раствор также можно было получить в результате погружения 5% раствора декстрана (полученного так, как описывалось выше) в 0,9%-ный раствор хлористого натрия на 4 ч. Этот подход также можно применять для получения растворов на основе декстрана, дополненных другими растворенными веществами, включая различные лекарственные средства. Dextran has an effective effect on the absorption of water through the membrane, although unlike other solutes tested, the absorption of water by dextran takes a long time until it reaches saturation. Another difference from sucrose, glucose and sodium chloride is that dextrin itself cannot penetrate the semipermeable membrane (its molecular weight is 70,000), and therefore it is completely stored inside the tube. This was confirmed by taking 10 ml of the sample from the tube and evaporating it to dryness. The mass of the obtained dextran in a dry state showed that all of its amount was stored in the tank. Immersion of a mixture of 2 g of dextran and 9 g of sodium chloride in 1 l of water for 24 hours led to the formation of a solution with an ideal composition for intravenous infusion, in particular, it contained 5% dextran and 0.9% sodium chloride. Such a solution could also be obtained by immersing a 5% dextran solution (prepared as described above) in a 0.9% sodium chloride solution for 4 hours. This approach can also be used to obtain dextran-based solutions supplemented with other dissolved substances, including various medicines.

П р и м е р 2. Смесь, пригодную для оральной регидратации, получали с использованием следующих химических веществ (на 100 г смеси):
3,18 г хлористого натрия,
2,75 г хлористого калия,
3,04 г бикарбоната натрия,
3,18 г лимонной кислоты,
29,55 г глюкозы,
58,31 г сахарозы.PRI me R 2. A mixture suitable for oral rehydration, was obtained using the following chemicals (per 100 g of mixture):
3.18 g of sodium chloride,
2.75 g of potassium chloride,
3.04 g sodium bicarbonate,
3.18 g of citric acid,
29.55 g glucose
58.31 g of sucrose.

11 г этой смеси выливали в целлюлозную трубку для диализа длиной 30 см и диаметром 4,2 см, молекулярная отсечка которой равнялась 12-14 кД (фирма "Медисел лмт", Айслингтон, Лондон). Затем трубку герметизировали, завязывая узел с каждого конца (после тщательного увлажнения обоих концов) и погружали в большой резервуар, через который протекал постоянный поток водопроводной воды. Через различные периоды времени эту трубку удаляли из воды и измеряли объем раствора внутри трубки. Этот раствор затем снова выливали в трубку, которую вновь герметизировали и погружали в проточную воду. 11 g of this mixture was poured into a dialysis cellulose tube 30 cm long and 4.2 cm in diameter, the molecular cut-off of which was 12-14 kDa (Medisel LMT, Aislington, London). Then the tube was sealed by tying a knot at each end (after thoroughly moistening both ends) and immersed in a large tank through which a constant stream of tap water flowed. After various periods of time, this tube was removed from the water and the volume of solution inside the tube was measured. This solution was then again poured into a tube, which was again sealed and immersed in running water.

Через 8 ч погружения в проточную воду раствор в трубке анализировали с помощью карманного рефрактометра с целью определения в нем общего содержания сахара (фирма "Беллингам и Стэнли лмт". Танбридж, Соединенное Королевство). Затем строили график зависимости объема воды в трубке от времени (фиг. 4, кривая "а"). After 8 hours of immersion in running water, the solution in the tube was analyzed using a pocket refractometer to determine its total sugar content (Bellingham and Stanley Lmt. Tunbridge, United Kingdom). Then, we plotted the dependence of the volume of water in the tube on time (Fig. 4, curve "a").

Затем этот эксперимент повторяли, увеличивая количества смеси и, в случае необходимости, удлиняя трубку для диализа такого же типа. Кривая "b", изображенная на фиг. 4, показывает поглощение воды, когда исходное количество смеси составляло 22 г, кривая "с" была получена, когда исходное количество смеси равнялось 33 г, а кривая "d" была получена, когда исходное количество смеси составляло 55 г. Then this experiment was repeated, increasing the amount of the mixture and, if necessary, extending the dialysis tube of the same type. Curve b shown in FIG. 4 shows the absorption of water when the initial amount of the mixture was 22 g, curve "c" was obtained when the initial amount of the mixture was 33 g, and curve "d" was obtained when the initial amount of the mixture was 55 g.

В табл. 16 приведены данные влияния количества используемой смеси на конечный объем полученного раствора и конечную концентрацию сахара. Из фиг. 4 видно, что для каждого количества используемой смеси объем воды, диффундируемого в трубку, сначала увеличивается, а затем выравнивается, стремясь к максимальному уровню. In the table. 16 shows data on the effect of the amount of the mixture used on the final volume of the resulting solution and the final sugar concentration. From FIG. Figure 4 shows that for each quantity of the mixture used, the volume of water diffused into the tube first increases, and then equalizes, aiming at the maximum level.

Период погружения был выбран равным 8 ч, так как это средняя продолжительность сна взрослого человека. Поэтому трубку можно погружать в воду перед сном, а после пробуждения раствор внутри трубки будет иметь концентрацию, пригодную для оральной регидратационной терапии. The dipping period was chosen to be 8 hours, as this is the average duration of sleep of an adult. Therefore, the tube can be immersed in water before bedtime, and after waking up, the solution inside the tube will have a concentration suitable for oral rehydration therapy.

Из приводимой ниже табл. 16 видно, что объем "очищенной" воды (то есть просочившейся в трубку для диализа) увеличивается при увеличении исходного количества используемой смеси. Конечная концентрация сахара в каждом случае составляла от 3 до 4,75% после 8-часового погружения. From the table below 16 shows that the volume of "purified" water (that is, seeped into the dialysis tube) increases with an increase in the initial amount of the mixture used. The final sugar concentration in each case ranged from 3 to 4.75% after an 8-hour immersion.

Claims

1. A METHOD FOR PRODUCING A NON-TOXIC SOLUTION FREE OF MICRO-ORGANISMS of at least one water-soluble solid, including introducing a solid or its concentrated solution into a reservoir equipped with a selectively permeable membrane, one side of which is in contact with the solid or its solution, and the opposite side is in contact with water and the penetration of water free of microorganisms into the tank under the action of osmosis, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process, of at least one water soluble solid has a low molecular weight, allowing it to penetrate through the membrane into the water.

2. The method according to claim 1, characterized in that they use a membrane whose pore sizes exclude the entry of microorganisms and enterotoxins of the species V. cholerae and Shigella into the reservoir.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that at least one water-soluble solid substance, which has a high molecular weight, preventing its penetration through the membrane into the water, is additionally placed in the tank.

4. The method according to PP.1 to 3, characterized in that at least one of the water-soluble solids selected from the group of sugar, water-soluble glucose polymers, water-soluble polysaccharides, rice flour, amino acids, potassium chloride and sodium.

5. The method according to claim 4, characterized in that the water-soluble solid substance of the sugar class is selected from the group of glucose, dextrose, fructose and sucrose.

6. The method according to PP.1 to 5, characterized in that the membrane is brought into contact with running water.

7. The method according to claim 6, characterized in that the contacting is carried out for a time sufficient to diffuse from the reservoir almost all low molecular weight substances that the membrane passes.

8. The method according to PP.1 to 5, characterized in that the membrane is brought into contact with a given amount of still or stirred water.

9. The method according to claim 8, characterized in that the contacting is carried out for a time sufficient to achieve on both sides of the membrane an equilibrium concentration of at least one low molecular weight substance.

10. The method according to PP.1 to 9, characterized in that the water-soluble solids are the starting mixture to obtain a solution for oral rehydration therapy.

11. The method according to PP.1 to 9, characterized in that the water-soluble solids are drugs.

12. The method according to PP.1 to 9, characterized in that the water-soluble solids are blood products, blood or plasma substitutes.

13. The method according to PP.1 to 9, characterized in that the water-soluble solids are a dry or partially dehydrated food substance.