SE455099B - Sett att stabilisera hydrauliska och diffusiva permeabiliteter hos ett vatt semipermeabelt membran samt ett vetbart, semipermeabelt membran behandlat med ett stabiliseringsmedel - Google Patents

Description

455 099 10 20 30 Det har därför varit allmän praxis att behandla nembran för medicinsk tillämpning med glycerol, såsom beskrivs i exempelvis den europeiska patentpublikationen nr 0 046 817. Glycerol påverkar membranet så att det inte törändrar sina egenskaper när det torkas efter spinningen eller gjutningen där i huvudsak vatten eller alkohol- lësningar används. Dessutoa förhindrar glycerol att de små porerna krymper. Glycerolen fyller de små porerna, vari- genom ytspänningen 1 porerna reduceras.

För medicinsk tillämpning har emellertid glycerol en nackdel, nämligen att det tillsammans med det vanligen använda ingjutningsmaterialet (tvåkomponentpolyuretan) bildar biprodukter. Dessa biprodukter bildas huvudsakligen mellan isocyanat, som är en av polyuretankomponenterna, och glycerol. Biprodukterna är aminer eller andra ospeci- tika reaktionsprodukter som antas vara toxiska í likhet med aminer. I många fall är dessa biprodukter krístallina, vilket innebär att de svårligen kan sköljas ut ur membran~ modulen. Problemet uppstår speciellt, när membran med hög glycerolkoncentration ingjuts i polyuretan. Typiska membran med höga glycerolkoncentrationer är polyakryl- nitril, cellulosaacetat, polykarbonat, polymetylmet- akrylat, regenererad cellulosa och polysulfon.

För att undvika denna bíreaktion i dessa membran finns för närvarande endast ett fåtal vägar att gå fram.

Den ena är att använda ett alternativt ingjutningsmaterial såsom epoxiharts eller silikon, sou inte bildar bipro- dukter. Emellertid finns det endast ett fåtal epoxihartser som kan användas för medicinsk applikation, men dessa är alltför dyra för denna typ av massprodukt. Dessutom skapar de tekniska problem under produktionen, exempelvis ger de inte en jämn skäryta på grund av att de är spröda. Silikon är känt för att inte täta fullständigt runt membranet.

IG 25 30 LJ XII 455 099 Ett ändamål med uppfinningen är därför att åstadkomma ett sätt att framställa ett torrt, vñtbart semipermeabelt membran, med vilket nämnda nackdelar hu: den kïnda tek- niken elimineras.

Detta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom det sätt som definieras i efterföljande patentkrav och som kommer att beskrivas mera i detalj i det följande.

-ESKRIVIEIÃÉG AV UPPFIUIIUÉEII Enligt uppfinningen åstadkommas alltså ett sätt att stabilisera hydrauliska och diffusiva permeabiliteter hos ett vått semipermeabelt membran genom att behandla det veta membranet med en lösning innehållande ett stabili- seríngsmedel före överföring av det våta membranet i torrt tillstnnd. Sättet kännetecknas av att det använder ett stabiliserin¿snede1 valt bland mjölksyra, fysiologiskt kompatibla salter av mjëlksyra eller derivat därav.

Ett föredraget exempel på ett fysiologiskt kompa- tibelt salt av mjölksyra är natriumlaktat, som har visat sí¿ stabilisera både hydraulisk permeabilitet och díffusiv permcabilitet hos dialys- och filtrationsmembran. Hembran som behandlats enligt uppfinningen med natriumlaktat efter spinningen eller gjutningen och fullständigt avlägsnade av vatten eller alkohol ändrar inte sina permeabiliteter, såsom framgår av efterföljande exempel. Detta påvisades såväl för dialysmembran, i synnerhet tillverkade av polyeterpolykarbonat och CUPROPHAN, som för hemofiltra- tionsmembran tillverkade av speciellt polyamid och poly- sulfon. En ytterligare önskad effekt som erhålles genom användnin¿ av natriumlaktat enligt uppfinningen är att, beroende pa koncentrationen av natriumlaktat i behand- lingslösningen, fërhållandet mellan diffusiv permeabílítet och hydraulisk permeabilitct kan regleras inom ett visst område. Speciellt har det visat sig att med natriumlaktat detta förhållande kan vara högre än med glycerol, i synnerhet i polyeterpolykarbonatmembran. Denna effekt är 15 20 Lu O 35 455 099 m)cket viktig för dialysmembran och gör så behandlade nembran överläàsna glvcerolbehandlade membran. Ytterligare en annan fërdel som upçušs med användning av natriumlaktat är att natriumlaktat inte mjukgër polymermaterialet. Detta observerades främst med polyeterpolykarbonat- och cellu- losamaterial. Den ursprungliga styvheten hos membran- materialet bibenölls, vilket betyder att natriumlaktat- tehandlade menbran var mycket styvare än de kända glyce- rolbehandlade membranen. Den högre styvheten underlättar hanterin¿en av hålfíbrer såväl som planfoliemembran under modulmonteringen.

Såsom tidigare nämnts bildar glycerol mycket svår- lëslíge biprodukter med polyuretan. Natriumlaktat reagerar också med polyuretan, men dessa reaktionsprodukter är mycket lältlüsliga i vatten och kan därför avlägsnas i den tärdiëa anordningen bara genom sköljning med vatten, alkohol, frigen eller med lösningar av natriumlaktat och dessa fluide. ett ytterligare exempel på ett fysiologiskt kompa- tibelt salt av mjëlksyra enligt uppfinningen är kalcium- laktat.

Behandlingslösningen innehåller företrädesvis mellan 10 och 60% av stabiliseringsmedlet löst i vatten och/eller alkohol. Lösningen införas i membranet antingen genom att transportera membranet under tillverkningen genom ett bad eller genom att skölja anordningen.

Företrädesvis är temperaturen hos behandlingslös- ningen förhöjd för att påskynda inträngningen av stabi- liseringsmedlet i membrenpcrstrukturen.

K Hcnbran som har behandlats med ett stabiliserings- medel enligt uppfinningen kan sterilíseras antingen med ETO (etylenoxid), strålning eller till och med med vatten- ånga utan förlust av membranegenskaperna, förutsatt att det använda membranmaterialet tål temperaturen, strål- ningen-respektive ångan. Uppfínningen kommer att beskrivas ytterligare med följande exempel: 10 15 20 30 35 455 099 Exempel 1 üàlfibcrmembran spauns on-line från en polymerlösníng ínnenallande 14 viktï av en po1yeterpo1ykarbonatb1ock~ copolymer och 86 viktZ av 1,3-dioxolan. Efter borttvätt- ning av dioxolan i ett vattenbad med en temperatur av ca 40°C behandlades membranen i ett bad innehållande 40 víktï nacriumlaktat och 60 vikcZ vatten. Behandlingstiden i detta bad var 1 minut, 22°C.

Efter detta behandlingsbad var polyeterpolykarbonat- membranen så stabiliserade att de kunde torkas i en lufttunnel vid 4000.

Fíbrerna hopbuntades och íngöts i polyuretan. Mem- branbuntarna hade följande egenskaper: Tabell l -4 cm Pcl- . 10 ïíšl 8,4 -4 Pmz . 10 1,6 Exemyel 2 Hâlfíbermembran spanns on-line från en polymerlösníng innehållande 14 víktZ av en polyeterpolykarbønatblock- copolymer och 86 viktï av 1,3-dioxolan. På samma sätt som i Exempel 1 behandlades membranen efter vattenbadet i en lösning innehållande 45 víktï natriumlaktat och 55 viktï vatten. Behandlingstiden i natriumlaktatlösningen var l minut, 40°C. 455 099 IG 15 20 30 Pa samme sätt som i Exempel 1 torkades fibrerna, varefter de hopbuntades och ingöts i polyuretan. De erhållna membranbuntarna hade följande egenskaper: Tabell 2 Lp . 1o'“ [ zml 4,9 h . m . mmHg -4 cm Pcl- . 10 [ S] 9,2 -4 cm PB12 . 10 EÉ: 2,0 Exempel 3 + 4 Hâlfibermembran spanns från en polymerlösning inne- hållande 14 viktï av en polyeterpolykarbonatblockcopolymer och 86 viktï av 1,3-dioxolan. Efter transportering av fibrerna under 2 minuter genom ett vattenbad hopbuntades de i vått tillstånd.

För att avlägsna centrummediet inuti fibrerna centri~ fugerades fiberbuntarna. Dessa fuktiga fiberbuntar be- handlades därefter i speciella behandlingsrör med en lösning innehållande 40 viktï natriumlaktat och 60 viktl vatten, och med en lösning innehållande 50 viktl natrium~ laktat och S0 víktZ vatten. Behandlingstiden var 30 minuter, genomströmningshastígheten i behandlingsröret 400 ml/min och lösningens temperatur var 22°C.

Efter behandlingen centrífugerades fiberbuntarna och torkades med luft vid 4Û°C. Dessa buntar íngöts med polyuretan i dialysatorhöljen. De erhållna polyeterpoly- karbonathálfiberdialysatorerna hade följande egenskaper: 10 15 20 25 455 099 7 Tabell 3 Exempel 3 Exempel 4 -Ia-L/Ilzo ua-L/Hzo 40/60 50/50 Tl-ÄP 100 TNF 200 TUP 100 THF 200 UF in vitro (ml/h) 306 590 600 1120 Clearance in vitro (ml/mín): - klorid 150 - 169 - - vitamin B12 45 - 52 _ 200 ml/min 500 ml/min J ll 1uDusTxIELL ANVÄNDBARHET x Sättet enligt uppfinningen kan användas för att göra ett torrt semipermeabelt membran för varje díffusiv och/eller konvektiv separationsprocess vätbart utan -förlust av permeabílitetsegenskaper.

Sättet är emellertid speciellt, dock ej uteslutande, användbart i samband med semipermeabla membran för an- vändning vid en extrakorporeal behandling av blod, hemofiltration, hemodialys etc. såsom

Claims (6)

455 099 10 15 I~> U! 30 PATEHTII 153V

1. Sätt att stabilisera hydrauliska och diffusiva pcrmeabiliteter hos ett vått semipermeabelt membran genom att behandla det våta membranet med en lösning innehål- lande ett stabiliseringsmedel före överföring av det våta membranet i torrt tillstånd, k ä n n e t e c k n a t dära, att stabíliseringsmedlet väljes bland mjölksyra, fysiologiskt kompatibla salter av mjölksyra eller derivat därav.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att det fysiologiskt kompatibla saltet är natrium- laktat och/eller kalciumlaktat, företrädesvis natrium- laktat.

3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k - n a t därav, att det fysiologiskt kompatibla saltet är löst i vatten och/eller alkohol.

4. Sätt enligt något av kraven l-3, k ä n n e - t e c k n a t därav, att det våta membranet behandlas med nämnda lösning vid förhöjd temperatur.

5. S. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t e c k n a t därav, att det våta membranet är tillverkat av polyakrylnitril, cellulosaacetat, polyeterpolykarbonat, piolymetylmetakrylat, regenererad cellulosa eller poly- sulfon.

6. Torrt vätbart semipermeabelt membran tillverkat av polyakrylnitril, cellulosaacetat, polyeterpolykarbonat, polymctylmetakrylat, regenererad cellulosa eller poly- sulfon, k ä n n e t e c k n a t därav, att det är behandlat med en behandlingslösning innehållande ett stabiliseringsmedel som valts bland mjölksyra, fysio- logiskt kompatibla salter av mjölksyra eller derivat därav.