RU2174411C2 - Method of dialyzing solution preparing - Google Patents
Method of dialyzing solution preparing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174411C2 RU2174411C2 RU99127633A RU99127633A RU2174411C2 RU 2174411 C2 RU2174411 C2 RU 2174411C2 RU 99127633 A RU99127633 A RU 99127633A RU 99127633 A RU99127633 A RU 99127633A RU 2174411 C2 RU2174411 C2 RU 2174411C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- reactor
- dialysis
- anode chamber
- preparing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для очистки и обработки биологических жидкостей диализными методами, в том числе и экстракорпоральными. The invention relates to medicine and can be used for purification and treatment of biological fluids by dialysis methods, including extracorporeal ones.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время диализные методы очистки биологических жидкостей организма человека широко применяются в медицине для удаления из организма эндогенных и экзогенных токсинов. Среди факторов, обеспечивающих успех экстракорпоральной детоксикации, важная роль принадлежит диализирующему раствору. Состав диализирующих растворов подбирают в зависимости от гуморальных нарушений у больного. Концентрацию в этих растворах магния (0 - 1 мэкв/л) и калия (0 - 4 мэкв/л) подбирают индивидуально, введение натрия (140 мэкв/л) и кальция (4,5 мэкв/л) соответствует физиологической концентрации их в плазме, а концентрация хлора в диализирующем растворе выше физиологической нормы (до 117 мэкв/л), концентрация глюкозы обычно 200 мг%. Раствор также может содержать буферные добавки, такие как ацетат или бикарбонат натрия [1]. Несмотря на некоторое различие состава разных прописей диализирующих растворов, готовятся они все по одной методике.State of the art
Currently, dialysis methods of purification of biological fluids of the human body are widely used in medicine to remove endogenous and exogenous toxins from the body. Among the factors ensuring the success of extracorporeal detoxification, an important role belongs to the dialysis solution. The composition of dialysis solutions is selected depending on the humoral disorders in the patient. The concentration in these solutions of magnesium (0 - 1 meq / l) and potassium (0 - 4 meq / l) is selected individually, the introduction of sodium (140 meq / l) and calcium (4.5 meq / l) corresponds to their physiological concentration in plasma and the concentration of chlorine in the dialysis solution is higher than the physiological norm (up to 117 meq / l), the glucose concentration is usually 200 mg%. The solution may also contain buffers, such as acetate or sodium bicarbonate [1]. Despite a slight difference in the composition of the various prescriptions of dialysis solutions, they are all prepared according to the same procedure.
Применяемый в медицине способ приготовления диализирующих растворов включает предварительную очистку воды, введение в нее расчетных количеств компонентов раствора, например смешением очищенной воды и водного раствора концентрата [2]. The method of preparing dialysis solutions used in medicine includes preliminary purification of water, introducing into it the calculated amounts of the solution components, for example, by mixing purified water and an aqueous solution of a concentrate [2].
Недостатком известного решения является то, что получаемые растворы могут быть скорректированы только по количественному составу компонентов и все они обладают ограниченной абсорбционной активностью. Кроме того, существует высокая вероятность бактериального загрязнения раствора при контакте с окружающей средой. Также следует отметить, что известные способы приготовления раствора дают раствор с незначительной буферной емкостью, что может способствовать изменению метаболических процессов в гуморальных средах при проведении диализа. Растворы, полученные известным способом, требуют соблюдения повышенных требований к целостности диализных мембран, так как при попадании в кровеносные пути организма даже небольших количеств диализирующего раствора высока вероятность травматизма этих путей. A disadvantage of the known solution is that the resulting solutions can be adjusted only by the quantitative composition of the components and all of them have limited absorption activity. In addition, there is a high probability of bacterial contamination of the solution in contact with the environment. It should also be noted that the known methods for preparing a solution give a solution with a small buffer capacity, which can contribute to a change in metabolic processes in humoral media during dialysis. Solutions obtained in a known manner require that the increased integrity requirements of the dialysis membranes be observed, since even small amounts of the dialysis solution get into the bloodstream of the body there is a high probability of injury to these pathways.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом применения настоящего изобретения является обеспечение возможности получения диализирующих растворов, обладающих повышенной бактерицидной активностью, увеличенной буферной емкостью и повышенной абсорбционной активностью, а также растворов, обладающих повышенным сродством к очищаемым биологическим жидкостям и снижающих вероятность травматизма при попадании небольших количеств такого раствора в кровеносные пути организма.Disclosure of Invention
The technical result of the application of the present invention is the possibility of obtaining dialysis solutions having increased bactericidal activity, increased buffer capacity and increased absorption activity, as well as solutions having an increased affinity for cleaned biological fluids and reducing the likelihood of injury when small amounts of such a solution enter the bloodstream of the body .
Указанный технический результат достигается тем, что при приготовлении диализирующего раствора, включающем очистку воды, введение в очищенную воду компонентов диализирующего раствора, таких как хлористый натрий, хлористый калий, хлористый кальций, хлористый магний, глюкоза, ацетат или бикарбонат натрия в сухом виде или в виде водного концентрата и перемешивание, или перед перемешиванием, или в очищенную воду, или в водный концентрат солей вводят нейтральный анолит, полученный из исходного раствора хлорида натрия с концентрацией не выше 0,5 - 3,0 г/л путем повышения значения pH в нем до величины 8,0 - 11,0 с последующей обработкой в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора до достижения значений pH 6,9 - 7,5 и окислительно-восстановительного потенциала плюс 450 - плюс 1050 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, при этом содержание нейтрального анолита в полученном диализирующем растворе не превышает 1/5 части его объема. The specified technical result is achieved by the fact that when preparing a dialysis solution, including water purification, introducing into the purified water components of the dialysis solution, such as sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, glucose, acetate or sodium bicarbonate in dry form or in the form of an aqueous concentrate and mixing, either before mixing, or in purified water or in an aqueous salt concentrate, a neutral anolyte obtained from an initial solution of sodium chloride with a concentration of not higher 0.5 - 3.0 g / l by increasing the pH in it to a value of 8.0 - 11.0, followed by treatment in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor until the pH reaches 6.9 - 7.5 and the redox potential plus 450 - plus 1050 mV relative to the silver chloride reference electrode, while the content of the neutral anolyte in the obtained dialysis solution does not exceed 1/5 of its volume.
Точка подачи анолита в раствор определяется исходя из конкретных параметров используемого оборудования и его пространственного размещения в диализном отделении. The anolyte supply point to the solution is determined based on the specific parameters of the equipment used and its spatial placement in the dialysis department.
Приготовление исходного раствора ведут смешением очищенной воды и водного раствора хлорида натрия, например физиологического раствора. При концентрации исходного раствора ниже 0,5 г/л увеличивается расход энергии на получение анолита, а при концентрации выше 3,0 г/л количество образующихся окислителей отрицательно сказывается на свойствах диализирующих растворов. The initial solution is prepared by mixing purified water and an aqueous solution of sodium chloride, for example, physiological saline. When the concentration of the initial solution is below 0.5 g / l, the energy consumption for the production of the anolyte increases, and at a concentration above 3.0 g / l, the amount of oxidizing agents adversely affects the properties of dialysis solutions.
Если при обработке исходного раствора в анодной камере получены величины pH ниже 6,9 или выше 7,5 то диализирующий раствор, приготовленный с использованием такого анолита, не может быть использован, так как имеет значения pH, отличающиеся от значений pH биологических жидкостей организма. При значениях окислительно-восстановительного потенциала, меньших, чем плюс 450 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, приготовленный раствор не обладает необходимой дезинфицирующей способностью. При значениях окислительно-восстановительного потенциала, больших, чем 1050 мВ полученный раствор обладает повышенным содержанием окислителей, которые могут отрицательно сказаться на диализном процессе. If during the processing of the initial solution in the anode chamber, pH values below 6.9 or above 7.5 are obtained, then the dialysis solution prepared using such anolyte cannot be used, since it has pH values that differ from the pH values of body fluids. When the values of the redox potential are less than plus 450 mV relative to the silver chloride reference electrode, the prepared solution does not possess the necessary disinfecting ability. At values of the redox potential greater than 1050 mV, the resulting solution has a high content of oxidizing agents, which can adversely affect the dialysis process.
При введении анолита в количестве более 1/5 объема диализирующего раствора вызывает значительные отклонения pH раствора от значений pH биологических жидкостей и изменение количественных соотношений компонентов раствора. With the introduction of anolyte in an amount of more than 1/5 of the volume of the dialysate solution, it causes significant deviations of the pH of the solution from the pH of biological fluids and a change in the quantitative ratios of the components of the solution.
Кроме того, следует отметить, что анолит, полученный обработкой исходного раствора в анодной камере, имеет выраженные бактерицидные свойства и полученный на такой основе диализирующий раствор может быть использован для обеззараживания биологических жидкостей организма, в частности донорской крови. In addition, it should be noted that the anolyte obtained by processing the stock solution in the anode chamber has pronounced bactericidal properties and the dialysis solution obtained on this basis can be used to disinfect body fluids, in particular, donated blood.
Предварительное регулирование pH в указанных пределах позволяет не только получить требуемое значение pH диализирующего раствора, но и увеличить буферную емкость полученного раствора. При предварительном изменении pH ниже 8 в результате последующей электрохимической обработки не удается получить раствор, обладающий требуемой бактерицидной активностью и буферной емкостью, а при предварительном регулировании pH до величин более 11 последующая электрохимическая обработка приводит к излишнему количеству окислителей в растворе, что отрицательно сказывается на процессе диализа. Preliminary pH adjustment within the specified limits allows not only to obtain the required pH value of the dialysis solution, but also to increase the buffer capacity of the resulting solution. With a preliminary change in pH below 8 as a result of subsequent electrochemical treatment, it is not possible to obtain a solution having the required bactericidal activity and buffer capacity, and with a preliminary pH adjustment to values greater than 11, subsequent electrochemical treatment leads to an excessive amount of oxidizing agents in the solution, which negatively affects the dialysis process .
Кроме того, электрохимическая обработка позволяет увеличить абсорбционную емкость раствора. In addition, electrochemical treatment allows to increase the absorption capacity of the solution.
В медицинской практике известно применение электрохимически обработанных растворов, содержащих 0, 89% концентрацию хлорида натрия для ускорения детоксикации организма путем реинфузии такого раствора [3]. In medical practice, it is known to use electrochemically treated solutions containing a 89% concentration of sodium chloride to accelerate the detoxification of the body by reinfusion of such a solution [3].
Однако в известном способе электрохимическая обработка производится в бездиафрагменном электрохимическом реакторе, что приводит к образованию, в основном, гипохлорита натрия. Кроме того, в известном решении биологические жидкости и обработанный в электрохимическом реакторе раствор смешиваются в пропорции 1: 1, что ограничивает возможности использования известного решения. However, in the known method, the electrochemical treatment is performed in a diaphragm-free electrochemical reactor, which leads to the formation of mainly sodium hypochlorite. In addition, in the known solution, the biological fluids and the solution processed in the electrochemical reactor are mixed in a ratio of 1: 1, which limits the possibilities of using the known solution.
В предложенном решении обработка ведется в анодной камере диафрагменного электрохимического ректора и полученный раствор не инфузируют, а используют в качестве компонента диализирующего раствора при диализных методах детоксикации организма. In the proposed solution, the processing is carried out in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor and the resulting solution is not infused, but is used as a component of the dialysis solution in dialysis methods of detoxification of the body.
При получении нейтрального анолита значение pH в исходном растворе можно регулировать с помощью реагентов, однако в этом случае необходимо строго следить за качественным и количественным составом реагентов, избегая нарушения рецептуры диализирующих растворов. Поэтому предпочтительней осуществлять регулирование pH исходного раствора в катодной камере диафрагменного электрохимического реактора с последующей подачей во флотационный реактор, в котором перед обработкой в анодной камере того же реактора отделяют по крайней мере часть обработанного потока вместе с газообразным водородом. Upon receipt of a neutral anolyte, the pH value in the initial solution can be adjusted using reagents, however, in this case, it is necessary to strictly monitor the qualitative and quantitative composition of the reagents, avoiding the violation of the formulation of dialysis solutions. Therefore, it is preferable to regulate the pH of the initial solution in the cathode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, followed by feeding into a flotation reactor, in which at least part of the treated stream is separated together with hydrogen gas before treatment in the anode chamber of the same reactor.
Количество сбрасываемого в дренаж раствора обусловлено значением pH и может достигать 40% от общего количества при pH, равном 11. The amount of solution discharged into the drain is determined by the pH value and can reach 40% of the total amount at a pH of 11.
Повышение pH исходного раствора можно проводить последовательной обработкой его в катодной и анодной камерах основного диафрагменного электрохимического реактора при удельном расходе электричества 100 - 2500 Кл/л. После обработки раствор подается в анодную камеру дополнительного электрохимического реактора, обработку в анодной камере дополнительного реактора ведут до достижения значения pH 6,9 - 7,5 и окислительно-восстановительного потенциала плюс 450 - плюс 1050 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, а катодная камера дополнительного электрохимического реактора снабжена циркуляционным контуром вспомогательного электролита с емкостью, причем pH вспомогательного электролита, циркулирующего в катодной камере, поддерживают на уровне не менее 10 и обработку в дополнительном электрохимическом реакторе ведут при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной на 0,1 - 0,4 кгс/см2.Raising the pH of the initial solution can be carried out by sequential treatment in the cathode and anode chambers of the main diaphragm electrochemical reactor at a specific electricity consumption of 100 - 2500 C / l. After processing, the solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, processing in the anode chamber of the additional reactor is carried out until the pH value is 6.9 - 7.5 and the redox potential plus 450 - plus 1050 mV relative to the silver chloride reference electrode, and the cathode chamber of the additional electrochemical the reactor is equipped with a circulation loop of the auxiliary electrolyte with a capacity, and the pH of the auxiliary electrolyte circulating in the cathode chamber is maintained at a level not less than 10 and processing in an additional electrochemical reactor is carried out when the pressure in the anode chamber is higher than the cathode by 0.1 - 0.4 kgf / cm 2 .
Проведение обработки в дополнительном электрохимическом реакторе при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной на 0,1 - 0,4 кгс/см2 позволяет свести на нет негативное воздействие электромиграции ионов в дополнительном реакторе и целенаправленно изменять свойства получаемого раствора. При давлении, меньшем 0,1 кгс/см2, миграция ионов из катодной камеры в анодную не может быть подавлена, а превышение давления свыше 0,4 кгс/см2 не приводит новому результату но увеличивает затраты на проведение процесса.Conducting additional processing in the electrochemical reactor when the pressure in the anode chamber as compared with the cathode at 0.1 - 0.4 kgf / cm 2 allows to nullify the negative effects of electromigration of ions in the additional reactor, and change the properties of the solution produced purposefully. At a pressure of less than 0.1 kgf / cm 2 , the migration of ions from the cathode chamber to the anode cannot be suppressed, and excess pressure above 0.4 kgf / cm 2 does not lead to a new result but increases the cost of the process.
Обработка вспомогательного электролита в катодной камере в циркуляционном режиме обеспечивает возможность сократить сброс электролита в дренаж и стабилизировать работу дополнительного реактора за счет поддержания постоянных характеристик вспомогательного электролита. Значения pH электролита в циркуляционном контуре поддерживают на уровне не менее 10. Снижение pH ниже 10 не позволяет получить диализирующий раствор с заданными характеристиками. Значения pH регулируют путем изменения концентрации раствора электролита за счет отвода части обработанного электролита из контура на сброс и подпитки контура свежим электролитом. Processing the auxiliary electrolyte in the cathode chamber in a circulating mode provides the opportunity to reduce the discharge of electrolyte into the drainage and stabilize the operation of the additional reactor by maintaining the constant characteristics of the auxiliary electrolyte. The pH value of the electrolyte in the circulation circuit is maintained at a level of at least 10. Lowering the pH below 10 does not allow to obtain a dialysis solution with the desired characteristics. The pH values are adjusted by changing the concentration of the electrolyte solution by removing part of the treated electrolyte from the circuit to the discharge and replenishing the circuit with fresh electrolyte.
В качестве вспомогательного электролита может быть использован исходный раствор, что позволяет снизить энергозатраты на проведение процесса, при этом вывод нейтрального анолита из анодной камеры дополнительного электрохимического реактора осуществляют через регулятор давления. An initial solution can be used as an auxiliary electrolyte, which allows reducing energy consumption for the process, while the neutral anolyte is removed from the anode chamber of an additional electrochemical reactor through a pressure regulator.
В качестве вспомогательного электролита можно использовать очищенную воду, перед подачей обрабатываемого раствора в анодную камеру основного электрохимического реактора из него удаляют по меньшей мере часть газообразного и растворенного водорода, а вывод нейтрального анолита из анодной камеры дополнительного электрохимического реактора осуществляют через регулятор давления. При использовании в качестве вспомогательного электролита очищенной воды, перед подачей обрабатываемого раствора в анодную камеру дополнительного электрохимического реактора из него удаляют по крайней мере часть свободных и растворенных электролизных газов и вывод нейтрального анолита из анодной камеры дополнительного реактора осуществляют через регулятор давления. Purified water can be used as an auxiliary electrolyte, at least a portion of gaseous and dissolved hydrogen is removed from it before the treated solution is fed into the anode chamber of the main electrochemical reactor, and neutral anolyte is removed from the anode chamber of the additional electrochemical reactor through a pressure regulator. When using purified water as an auxiliary electrolyte, at least part of the free and dissolved electrolysis gases is removed from it before feeding the treated solution into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and neutral anolyte is removed from the anode chamber of the additional reactor through a pressure regulator.
Использование в качестве вспомогательного электролита очищенной воды позволяет избежать изменения состава диализирующего раствора за счет электромиграции ионов через диафрагмы электрохимических ячеек при обработке. The use of purified water as an auxiliary electrolyte allows avoiding changes in the composition of the dialysis solution due to the electromigration of ions through the diaphragms of the electrochemical cells during processing.
При обработке целесообразно использовать электрохимические реакторы с ультрафильтрационной или нанофильтрационной диафрагмой из керамики, например из керамики на основе оксида циркония. When processing it is advisable to use electrochemical reactors with ultrafiltration or nanofiltration diaphragms made of ceramics, for example, ceramics based on zirconium oxide.
Диафрагма из керамики на основе оксида циркония может также содержать добавки оксидов алюминия и иттрия или из керамики на основе оксида циркония с добавками оксидов алюминия и иттрия. The zirconia ceramic diaphragm may also contain additives of aluminum and yttrium oxides or zirconia ceramic ceramics with additives of aluminum and yttrium oxides.
Керамические диафрагмы не изменяют свои характеристики при перепаде давления и в процессе обработки, что обеспечивает стабильность параметров обработки. Ceramic diaphragms do not change their characteristics during differential pressure and during processing, which ensures the stability of processing parameters.
Состав керамики выбирают исходя из условий решаемой задачи, но следует отметить, что керамика на основе оксида циркония или керамики на основе оксида циркония с добавками оксидов алюминия и иттрия обладает оптимальным сочетанием характеристик для решения поставленных задач. The composition of ceramics is selected based on the conditions of the problem being solved, but it should be noted that ceramics based on zirconium oxide or ceramics based on zirconium oxide with the addition of aluminum and yttrium oxides have an optimal combination of characteristics to solve the problems posed.
При осуществлении способа как приготовление раствора, так и регулирование pH в очищенной воде или в очищенной воде с введенным в нее хлоридом натрия целесообразно использовать проточные электрохимические реакторы, описанные в патенте РФ N 2078737 или патенте США N 5635040. Эти реакторы представляют собой компактные диафрагменные электролизеры, выполненные из вертикальных цилиндрического и стержневого электродов, коаксиально установленных в диэлектрических втулках, керамической диафрагмы, также коаксиально установленной во втулках между электродами и разделяющей межэлектродное пространство на электродные камеры, причем камеры имеют вход в нижней и выход в верхней частях ячейки. Электролизеры выполнены по модульному принципу, что позволяет реализовать способ с обеспечением заданной производительности. When implementing the method, both the preparation of the solution and the regulation of pH in purified water or in purified water with sodium chloride introduced into it is advisable to use flowing electrochemical reactors described in RF patent N 2078737 or US patent N 5635040. These reactors are compact diaphragm electrolyzers, made of vertical cylindrical and rod electrodes coaxially mounted in dielectric bushings, a ceramic diaphragm also coaxially mounted in bushings between the ele trodes and dividing the interelectrode space, the electrode chamber, wherein the chambers have inlet in the bottom and out the top part of the cell. The electrolyzers are made on a modular basis, which allows you to implement a method with a given performance.
Краткое описание фигур чертежей
Получение нейтрального анолита из исходного раствора реализуется с помощью установок, схемы которых представлены на фиг. 1-4. Полученный анолит используется потом для приготовления диализирующего раствора.Brief Description of the Drawings
Obtaining a neutral anolyte from the initial solution is carried out using plants, the schemes of which are presented in FIG. 1-4. The resulting anolyte is then used to prepare a dialysis solution.
Установка для получения нейтрального анолита (фиг. 1) состоит из основного диафрагменного проточного электрохимического реактора 1, представляющего собой либо единичный диафрагменный элемент проточный электрохимический модульный, либо блок этих элементов, соединенных гидравлически параллельно; водоструйного насоса 2, регулируемого вентиля 3, линии подачи очищенной воды 4, линии подачи раствора хлорида натрия 5, линии отвода полученного анолита 6, линию 7 перетока из катодной камеры основного реактора 1 в его анодную камеру и флотационный реактор 8 с линией для отвода части обработанной воды и регулировочным вентилем 9, который установлен на линии 7. Installation for producing a neutral anolyte (Fig. 1) consists of the main diaphragm flow-through
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Очищенная вода по линии 4 с помощью водоструйного насоса подается в катодную камеру реактора 1. По линии 5 в водоструйный насос поступает раствор хлорида натрия для смешения с очищенной для диализа водой с образованием исходного раствора. Концентрация хлорида в растворе регулируется вентилем 3. После катодной обработки поток поступает во флотационный реактор 8. Во флотационном реакторе 8 происходит отделение части католита вместе с газообразным водородом и сброс этих продуктов в дренаж через регулируемый вентиль 9, а затем - анодная обработка оставшегося после этих операций потока католита в анодной камере реактора 1 с выводом полученного анолита по линии 6. Purified water through
Установка для получения анолита может быть выполнена с основным и дополнительным реактором (фиг. 2-4). В этом случае она состоит из основного 1 (фиг. 2) и дополнительного 2 диафрагменных проточных электрохимических реакторов, представляющего собой либо единичный диафрагменный элемент проточный электрохимический модульный, либо блок этих элементов, соединенных гидравлически параллельно; емкости вспомогательного электролита 3, водоструйного насоса 4, регулируемого вентиля 5, линии подачи очищенной воды 6, линии подачи раствора хлорида натрия 7, смесителя 8, регулятора давления 9, линии отвода вспомогательного электролита 10, линии отвода обработанной воды 11. Установка также содержит линию 12 перетока из катодной камеры основного реактора 1 в его анодную камеру и линию перетока 13 из анодной камеры основного реактора 1 в анодную камеру дополнительного реактора 2. Кроме того, установка может содержать сепаратор для отделения жидкости от газа 14, который может быть установлен на линии 12 (фиг. 3) или на линии 13 (фиг. 4). Installation for producing anolyte can be performed with the main and additional reactor (Fig. 2-4). In this case, it consists of a primary 1 (Fig. 2) and an additional 2 diaphragm flow-through electrochemical reactors, which is either a single diaphragm flow-through electrochemical module or a block of these elements connected hydraulically in parallel;
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Раствор хлорида натрия по линии 7 с помощью насоса 4 поступает в смеситель 8, в котором смешивается с очищенной водой, поступающей по линии 6 (фиг. 1). Полученный в смесителе исходный раствор подается в катодную камеру основного реактора 1 а также через регулировочный вентиль 5 заполняет циркуляционный контур и емкость 3 дополнительного реактора 2. The sodium chloride solution along
Из катодной камеры основного реактора 1 раствор по линии 12 поступает в анодную камеру реактора 1, а после выхода из нее по линии 13 подается в анодную камеру дополнительного реактора 2 и после обработки в этой камере по линии 11 через регулятор давления 9 полученный анолит подается на приготовление диализирующего раствора. From the cathode chamber of the
В процессе обработки раствора в основном реакторе при перетоке из катодной камеры в анодную на линии 12 может быть установлен сепаратор 14 для разделения жидкости и газа (фиг. 3). В результате, в анодную камеру подается раствор только с растворенными газами, но без пузырьков газа, что позволяет изменять химический состав обрабатываемой воды (увеличивать выход озона и пероксидных соединений). Если сепаратор 14 размещен на линии 13 (фиг. 4) то биоцидные вещества полученного анолита преимущественно представлены кислородными соединениями хлора. In the process of processing the solution in the main reactor during flow from the cathode chamber to the anode on
Варианты конкретного осуществления
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не исчерпывают всех возможных вариантов осуществления предложенного способа.Options for specific implementation
The invention is illustrated by the following examples, which, however, do not exhaust all possible embodiments of the proposed method.
Во всех примерах использовался электрохимический реактор по патенту РФ N 2078737 с коаксиально установленными цилиндрическими стрежневым электродами и коаксиально же установленной между ними керамической ультрафильтрационной диафрагмой из керамики на основе смеси окислов циркония, алюминия и иттрия (соответственно 60, 37 и 3 мас.%) и толщиной 0,7 мм. В качестве электродов использовались титан с покрытием из смеси оксидов рутения и иридия (анод) и титан с пироуглеродным покрытием (катод). Длина ячейки составляла 200 мм, а объемы электродных камер составляют 10 мл - катодной камеры и 7 мл анодной. In all examples, an electrochemical reactor was used according to RF patent N 2078737 with coaxially mounted cylindrical rod electrodes and a ceramic ultrafiltration diaphragm made of ceramic coaxially mounted between them based on a mixture of zirconium, aluminum and yttrium oxides (60, 37 and 3 wt.%, Respectively) and thickness 0.7 mm The electrodes used were titanium coated from a mixture of ruthenium and iridium oxides (anode) and titanium with a pyrocarbon coating (cathode). The cell length was 200 mm, and the volumes of the electrode chambers were 10 ml of the cathode chamber and 7 ml of the anode chamber.
Пример 1. В воду, очищенную для гемодиализа, вводят раствор хлорида натрия до концентрации последнего 1,5 г/л. Полученный раствор обрабатывают в установке, изображенной на фиг. 1, до достижения значений pH 7,0 и окислительно-восстановительного потенциала плюс 850 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Полученный нейтральный анолит вводят в очищенную воду перед растворением в ней концентрата компонентов диализирующего раствора соответственно прописи A1 в соотношении концентрат - раствор 1:35. Количество введенного анолита составляло 15% объемных от всего объема приготовленного раствора. Концентрация натрия в полученном растворе не превышала 140 мэкв/л. В полученном растворе определяли pH диализирующего раствора по методу Аструпа [4], щелочной резерв по методу Джонсона [4], объемное содержание CO2 также по методу Джонсона [4]. Сравнительные измерения проводили с диализирующим раствором A1 лаборатории Soludia (Франция), приготовленным известным способом, растворением концентрата в деминерализованной воде со степенью разведения 1:35. Данные представлены в таблице 1.Example 1. In the water purified for hemodialysis, a sodium chloride solution is introduced to a concentration of the latter of 1.5 g / L. The resulting solution is treated in the apparatus shown in FIG. 1, until reaching pH values of 7.0 and a redox potential plus 850 mV with respect to the silver chloride reference electrode. The obtained neutral anolyte is introduced into purified water before dissolving in it a concentrate of components of the dialysis solution, respectively, of prescription A1 in the ratio of concentrate - solution 1:35. The amount of anolyte introduced was 15% by volume of the total volume of the prepared solution. The sodium concentration in the resulting solution did not exceed 140 meq / l. In the resulting solution, the pH of the dialysis solution was determined by the Astrup method [4], alkaline reserve by the Johnson method [4], and the volumetric content of CO 2 was also determined by the Johnson method [4]. Comparative measurements were carried out with a dialysis solution A1 laboratory Soludia (France), prepared in a known manner, by dissolving the concentrate in demineralized water with a dilution ratio of 1:35. The data are presented in table 1.
Пример 2. В воду, очищенную для гемодиализа, вводят раствор хлорида натрия до концентрации последнего 3 г/л. Полученный раствор обрабатывают в установке, изображенной на фиг. 2, с получением анолита со значениями pH 7,2 и окислительно-восстановительного потенциала плюс 900 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения. Полученный нейтральный анолит вводили в концентрат компонентов диализирующего раствора соответственно прописи A1 с последующим растворением концентрата в очищенной воде в соотношении концентрат - вода 1:35. Полученный раствор, содержащий 10% объемных анолита, использовали для стендового гемодиализа донорской крови. В крови до гемодиализа и после определяли содержание креатинина по методу Поппера [5], мочевины уреазным методом с фенол-гипохлоритом [5], содержание ионов калия и натрия по фотометрии пламени [5], а также токсичность крови парамецийным тестом (время выживания парамеций). Сравнительные измерения проводили по стендовому гемодиализу той же донорской крови с использованием диализирующего раствора A1 лаборатории Soludia (Франция), приготовленного известным способом - растворением концентрата в диминерализованной воде со степенью разведения 1:35. Данные представлены в таблице 2. Example 2. In the water purified for hemodialysis, a sodium chloride solution is introduced to a concentration of the latter of 3 g / l. The resulting solution is treated in the apparatus shown in FIG. 2, to obtain an anolyte with pH values of 7.2 and a redox potential plus 900 mV relative to a silver chloride reference electrode. The obtained neutral anolyte was introduced into the concentrate of the components of the dialysing solution, respectively, of prescription A1, followed by dissolution of the concentrate in purified water in the ratio of concentrate - water 1:35. The resulting solution containing 10% volume anolyte was used for bench hemodialysis of donated blood. In the blood, before hemodialysis and after, the creatinine content was determined by the Popper method [5], urea urease with phenol-hypochlorite [5], the content of potassium and sodium ions by flame photometry [5], and blood toxicity by the paramecium test (survival time of paramecium) . Comparative measurements were carried out on bench hemodialysis of the same donated blood using a dialysis solution A1 of the laboratory of Soludia (France), prepared in a known manner - by dissolving the concentrate in demineralized water with a dilution ratio of 1:35. The data are presented in table 2.
Пример 3. Диализный раствор готовили на основе бикарбонатного концентрата Dial Medical Supply (pH = 7,85; ОВП = 380 мВ, ХСЭ). В диализный раствор добавляли нейтральный анолит со значениями pH 7,1 и содержанием активного хлора 560 мг/л, полученный на установке, изображенной на фиг. 2. Полученный анолит добавляли в раствор в пропорциях от 1:50 до 1:5. Результаты смешивания анолита с диализным раствором приведены в таблице 3. Example 3. A dialysis solution was prepared on the basis of Dial Medical Supply bicarbonate concentrate (pH = 7.85; ORP = 380 mV, CSE). A neutral anolyte was added to the dialysis solution with a pH of 7.1 and an active chlorine content of 560 mg / L, obtained from the apparatus shown in FIG. 2. The resulting anolyte was added to the solution in proportions from 1:50 to 1: 5. The results of mixing anolyte with dialysis solution are shown in table 3.
Для проведения экспериментов избрано разведение анолита в диализном растворе 1:30. На стенде в качестве модельной среды обрабатывалась кровь донорская хилезная 4,4 л/мин в режиме рециркуляции по диализному контуру с объемной подачей 180 мл/мин. Сравнительные испытания проводили с диализным раствором на основе бикарбонатного концентрата Dial Medical Supply (pH = 7,85; ОВП=380 мВ). For experiments, anolyte dilution in dialysis solution of 1:30 was chosen. Chilean blood of 4.4 l / min was processed at the stand as a model medium in the dialysis circuit recirculation mode with a volumetric flow of 180 ml / min. Comparative tests were performed with a dialysis solution based on Dial Medical Supply bicarbonate concentrate (pH = 7.85; ORP = 380 mV).
Модельная среда затравливалась в опыте 1) дихлорэтаном [ДХЭ] (650 мг/4,4 л); в опыте 2) четыреххлористым углеродом [CCl4] (50 мг/4,4 л). Затравленная модельная среда заливалась в диализный контур и обрабатывалась в макете диализатора ДИП-2 (площадь диализирующей мембраны 0,8 м2). Проводился диализ с применением диализирующего раствора по прототипу (серия A) и с применением диализирующего раствора, полученного в соответствии с изобретением (серия В). Объем перфузии = 3•ОЦК.The model medium was seeded in experiment 1) with dichloroethane [DCE] (650 mg / 4.4 L); in experiment 2) carbon tetrachloride [CCl 4 ] (50 mg / 4.4 L). The etched model medium was poured into the dialysis circuit and processed in the prototype of the DIP-2 dialyzer (the area of the dialysis membrane was 0.8 m 2 ). Dialysis was carried out using the dialysis solution of the prototype (series A) and using the dialysis solution obtained in accordance with the invention (series B). Perfusion volume = 3 • BCC.
Определение содержания дихлорэтана и CCl4 в модельной жидкости осуществляли методом газожидкостной хроматографии. Параллельно проводили измерения pH и ОВП модельной среды. Динамика изменений показателей модельной среды, затравленной ДХЭ и CCl4, при проведении детоксикации методом гемодиализа (стендовый опыт), представлены в таблицах 4 (серия A) и 5 (серия B).The content of dichloroethane and CCl 4 in the model fluid was determined by gas-liquid chromatography. In parallel, pH and ORP measurements of the model medium were performed. The dynamics of changes in the parameters of the model medium inoculated with DCE and CCl 4 during detoxification by hemodialysis (bench test) are presented in tables 4 (series A) and 5 (series B).
Представленные данные показывают, что очистки крови от затравки ДХЭ и CCl4 методом диализа и использованием диализирующего раствора по прототипу обеспечивает удаление этих гидрофобных токсинов на 25 - 30% при объеме перфузии 3•ОЦК. Использование же диализирующего раствора по изобретению обеспечивает удаление 84 - 85% гидрофобных токсинов при том же режиме диализа в стендовом опыте. Кроме того, удаление из крови токсических концентраций ДХЭ и четыреххлористого углерода сопровождается нормализацией pH и смещением ОВП крови в сторону восстановительных значений.The presented data show that the purification of blood from the seed of DCE and CCl 4 by dialysis and using a dialysis solution of the prototype ensures the removal of these hydrophobic toxins by 25-30% with a perfusion volume of 3 • BCC. The use of the dialysis solution according to the invention removes 84 to 85% of hydrophobic toxins in the same dialysis mode in a bench test. In addition, the removal of toxic concentrations of DCE and carbon tetrachloride from the blood is accompanied by a normalization of pH and a shift in blood ORP towards recovery values.
Пример 4. В условиях примера 3 определяли показатели по удалению из объема циркулирующей крови различных биохимических компонент при проведении диализа с применением диализирующего раствора по прототипу (серия A) и по изобретению (серия B). Результаты экспериментов представлены в таблицах 6 (серия A) и 7 (серия B). Example 4. In the conditions of example 3, we determined the indicators for removing from the volume of circulating blood various biochemical components during dialysis using a dialysis solution according to the prototype (series A) and according to the invention (series B). The experimental results are presented in tables 6 (series A) and 7 (series B).
Как следует из представленных данных, применение диализирующего раствора по изобретению ускоряет удаление из ОЦК метаболических шлаков (мочевина, билирубин), сохраняет общий уровень калия и белка, улучшает эффект коррекции pH со смещением ОВП в сторону восстановительных значений. As follows from the data presented, the use of the dialysate solution according to the invention accelerates the removal of metabolic slags (urea, bilirubin) from the bcc, maintains the overall level of potassium and protein, improves the effect of pH correction with a shift in the ORP towards recovery values.
Применимость
Как следует из приведенных данных, растворы, приготовленные в соответствии с предложенным изобретением, обладают повышенной бактерицидной активностью, увеличенной буферной емкостью и повышенной абсорбционной активностью. Растворы также обладают повышенным сродством к очищаемым биологическим жидкостям, снижающим вероятность травматизма при попадании небольших количеств такого раствора в кровеносные пути организма, и могут быть эффективно использованы для удаления из гуморальных сред организма (кровь, лимфа) токсичных продуктов способом диализа, применяемого с целью детоксикации при различных патологических состояниях.Applicability
As follows from the above data, the solutions prepared in accordance with the proposed invention have increased bactericidal activity, increased buffer capacity and increased absorption activity. Solutions also have an increased affinity for cleaned biological fluids, which reduces the likelihood of injury when small amounts of such a solution enter the body’s bloodstream, and can be effectively used to remove toxic products from the humoral environment of the body (blood, lymph) using the dialysis method used to detoxify various pathological conditions.
Источники информации
1. Большая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1977, стр. 166.Sources of information
1. Big medical encyclopedia. M .: Soviet Encyclopedia, 1977, p. 166.
2. Лопаткин Н.А., Лопухин Ю.М. Эфферентные методы в медицине. - М.: Медицина, 1989, стр. 235 (прототип). 2. Lopatkin N.A., Lopukhin Yu.M. Efferent methods in medicine. - M .: Medicine, 1989, p. 235 (prototype).
3. Авторское свидетельство СССР N 1194425, A 61 M 1/38, 1985. 3. USSR author's certificate N 1194425, A 61
4. Зернов Н.Г., Юрков Ю.А. Биохимические исследования в педиатрии. - М.: Медицина, 1969, стр. 149-152. 4. Zernov N.G., Yurkov Yu.A. Biochemical studies in pediatrics. - M.: Medicine, 1969, pp. 149-152.
5. Меньшиков В.В. Лабораторные методы исследования в клинике (справочник). - М.: Медицина, 1987, стр. 217-221, 261-262. 5. Menshikov VV Laboratory research methods in the clinic (reference). - M.: Medicine, 1987, pp. 217-221, 261-262.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127633A RU2174411C2 (en) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | Method of dialyzing solution preparing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127633A RU2174411C2 (en) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | Method of dialyzing solution preparing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2174411C2 true RU2174411C2 (en) | 2001-10-10 |
| RU99127633A RU99127633A (en) | 2003-07-20 |
Family
ID=20228763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99127633A RU2174411C2 (en) | 1999-12-23 | 1999-12-23 | Method of dialyzing solution preparing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2174411C2 (en) |
-
1999
- 1999-12-23 RU RU99127633A patent/RU2174411C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛОПАТКИН Н.А. и др. Эфферентные методы в медицине. - М.: Медицина, 1989, с.235. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3436912B2 (en) | Method for producing dialysate for hemodialysis | |
| KR100274106B1 (en) | Electrolytic hydrogen dissolved water, and method and apparatus of production theirof | |
| EP0168801B1 (en) | Apparatus for separating proteins from blood plasma | |
| US20010022273A1 (en) | Electrochemical treatment of water and aqueous salt solutions | |
| US4388163A (en) | Method for the indirect oxidation of urea | |
| JP2010063629A (en) | Dialyzer | |
| EP3603691B1 (en) | Dialysate for hemodialysis | |
| JP2007275778A (en) | Electrolytic water producer and method of manufacturing electrolyzed water | |
| US3909377A (en) | Purification of a chloride solution | |
| RU2174411C2 (en) | Method of dialyzing solution preparing | |
| RU2166335C1 (en) | Method of dialyzing solution preparing | |
| RU2322394C1 (en) | Device for processing drinking water | |
| RU2329197C1 (en) | Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method | |
| RU2148027C1 (en) | Method of preparing disinfecting solution in the form of neutral anodic liquor | |
| US3935092A (en) | Purification of a chloride solution | |
| RU2088539C1 (en) | Apparatus for producing detergent and disinfecting solutions | |
| RU2033807C1 (en) | Method of preparing washing and sterilization solutions for purification of biological filters and for their preparing for reuse | |
| US20240016832A1 (en) | Dialysate for hemodialysis | |
| RU2100286C1 (en) | Method of disinfecting water | |
| RU2110283C1 (en) | Device and method for cleaning dialysis solution in artificial kidney apparatus | |
| CA2406476C (en) | Water for medical treatment, production method thereof, and dialysis apparatus using water for medical treatment as dialysis liquid | |
| Putrya et al. | Electrochemical method of dialysate regeneration | |
| CN212315799U (en) | Pure water production equipment capable of increasing hydrogen content | |
| RU2322395C1 (en) | Device for processing drinking water | |
| CA2303676C (en) | Water for medical treatment, production method thereof, and dialysis apparatus using water for medical treatment as dialysis liquid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071224 |