SE537060C2 - Regenereringskrets för regenerering av en dialysvätska innefattande en adsorbentpatron - Google Patents

Description

20 25 30 35 537 060 Således finns ett behov av en adsorbent för avlägsning av kopparjoner och andra tungmetalljoner, särskilt när en adsorbent tillverkad av koppar(II)-kitosan används för avlägsning av urea. Samtidigt skall de betydelsefulla elektrolyterna hos en dialysvätska inte påverkas. Sådana elektrolyter är natrium-, kalium-, kalcium- och magnesiumjoner. Dessutom skall ytterligare komponenter såsom bikarbonat och/eller acetat inte absorberas liksom glukos eller icodextrin eller något annat osmotiskt eller onkotiskt aktiv medel som används vid peritonealdialys.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Följaktligen är det ett ändamål med föreliggande uppfinning att åtgärda, undvika eller eliminera en eller flera av ovarmärnnda brister och nackdelar, enskilt eller i någon kombination.

I en aspekt åstadkoms en adsorbentpatron för regenerering av en dialysvätska, där en dialysvätska cirkuleras genom adsorbentpatronen för adsorption av ämnen från dialysvätskan, varvid adsorbentpatronen innefattar en adsorbent tillverkad av koppar(II)-kitosan och en adsorbent tillverkad av icke-komplexbunden kitosan anordnat nedströms om adsorbenten tillverkad av koppar(II)-kitosan för adsorption av kopparjoner som frigöres från adsorbenten tillverkad av koppar(II)-kitosan. Icke-komplexbunden kitosan kan vara en kitosan där NH;- gruppen inte är länkad till en tungmetallj on, till skillnad från en kitosan, som är komplexbunden med koppar.

I en utföringsform kan adsorbentpatronen innefatta en ytterligare adsorbent, såsom aktivt kol, anordnad uppströms om adsorbenten tillverkad av icke-komplexbunden kitosan.

I en arman utföringsform kan adsorbenten tillverkad av koppar(II)-kitosan och adsorbenten tillverkad av icke-komplexbunden kitosan vara anordnade i en och samma adsorbentpatron i nämnda ordning.

I en arman aspekt, tillhandahålls en regenereringskrets för regenerering av en dialysvätska innefattande ett inlopp och ett utlopp anordnade att passera en dialysvätska till eller från regenereringskretsen; och en pump anordnad att pumpa vätrskan genom kretsen från inloppet till utloppet; och en adsorbentpatron innefattande en adsorbent tillverkad av koppar(II)-kitosan; varvid en adsorbent tillverkad av icke-komplexbunden kitosan är anordnad nedströms om adsorbenten tillverkad av koppar(II)-kitosan.

I ytterligare en utföringsfonn är adsorbenten tillverkad av koppar(Il)-kitosan och adsorbenten tillverkad av icke-komplexbunden kitosan anordnade i en och samma patron.

I en ytterligare utföringsfonn kan en ersättningslösningspatron vara anordnad nedströms om adsorbentpatronen för tillsats av ersättningslösningar till dialysvätskan, varvid adsorbenten tillverkad av icke-komplexbunden kitosan är anordnad vid ersättningslösnings- patronen. Ersättningslösningen kan vara anordnad att avges till dialysvätskan före, efter eller inuti adsorbenten tillverkad av icke-komplexbunden kitosan. 10 15 20 25 30 35 537 060 I en ytterligare utföringsform kan ett sterilfilter vara anordnat uppströms om utloppet, varvid adsorbenten av icke-komplexbunden kitosan är anordnad vid eller intill sterilfiltret uppströms om sterilfiltret.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNIN GARN A Ytterligare ändamål, särdrag och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning av utföringsformer av uppfinningen under hänvisning till ritningama, varvid: Fig 1 är ett schematiskt diagram av en första utföringsform av ett dialys- regenererings-system enligt föreliggande uppfinning.

Fig 2 är ett schematiskt diagram liknande fig 1 av en andra utföringsform av dialys- regenererings-systemet.

F ig 3 är ett schematiskt diagram liknande fig 1 av en tredje utföringsform av dialys- regenererings-systemet.

F ig 4 är ett strukturschema över kitosan-molekyler i komplex med en kopparjon, som kan binda upp till två molekyler urea.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Nedan kommer flera utföringsfonner av uppfinningen att beskrivas. Dessa utföringsforrner beskrivs i belysande syfte för att möjliggöra för en fackman att genomföra uppfinningen och för att ange den bästa utföringsformen. Sådana utföringsformer begränsar emellertid inte uppfinningens omfång. Vidare visas och diskuteras vissa kombinationer och särdrag. Andra kombinationer av de olika särdragen är emellertid möjliga inom uppfinningens ram.

Vid hemodialys kasseras nonnalt det använda dialysatet, vilket resulterar i konsumtion av stora volymer vatten med hög renhet. Ofta används omvänd-osmos-vatten, som är dyrbar att tillverka i stora mängder. Dessutom är en omvänd-osmos-apparat otymplig och tar upp ett stort utrymme samt alstrar buller under användning.

Vid peritonealdialys är normalt peritonealdialysvätskan steriliserad, till exempel genom autoklavering. Denna procedur bidrar till kostnaden.

För att reducera mängden dialysvätska som behövs, kan dialysvätskan regenereras genom att passera dialysvätskan genom en adsorbentpatron. Adsorbentpatronen innehåller för det mesta aktivt kol, som är effektivt för att avlägsna många oönskade restprodukter eller metabolit-produkter från en dialysvätska innefattande urinsyra.

Emellertid är aktiverat kol inte effektivt för att avlägsna urea, som är en metabolisk produkt som bör avlägsnas i mängder av upp till omkring 15 g per dag.

Vid hemodialyssystem kan regenereringskretsen anordnas som visas i dokumentet GB1484642A, som beskriver ett system innefattande ureas för katalytisk omvandling av urea 10 15 20 25 30 35 537 060 till ammonium och karbonatjoner. Ammoniumj oner adsorberas av en zeolit, såsom fillipsit laddad med natriumjoner. Kalciumjoner tillsätts efter fillipsit-patronen för att falla ut kalciumkarbonat.

Ett annat lovande ämne för att avlägsna urea från kroppsvätskor är koppar(II)- kitosan, såsom föreslagits i ovannämnda artikel.

Vid tillverkningsprocessen bringas kitosan till kontakt med kopparjoner, varvid kopparjonema komplexbinder med kitosan-polymerens amin-grupper, såsom visas i fig 4.

Varje kopparjon kan komplexbinda till en, två, tre eller fyra amingrupper, företrädesvis till två amingrupper hos kitosan-polymeren, vilket ger korslänkning och Stabilisering av det porösa kitosanet erhålls.

Emellertid kan koppar(II)-kitosan-materialet avge kopparjoner när det anordnas i en vätskeomgivning. Kopparjoner i dialysvätskan bör undvikas och således behöver sådana kopparj oner avlägsnas.

En kopparadsorbent skall emellertid inte inverka på joner, som bör finnas i dialysvätskan, såsom natrium-, kalium-, kalcium- och magnesiumjoner likaväl som bikarbonat, acetat och ett osmotiskt eller onkotiskt aktivt medel såsom glukos eller icodextrin.

Icke-komplexbundet kitosan kan användas såsom en kopparadsorbent. De första övergångsmetalljonerna insamlas av kitosan med det särskilda undantaget av mangan, eftersom de bildar oxy-anjoner (titanat, vanadat och kromat): vanadat infångas på kitosan med det imponerande viktförhållandet av 2,3 :l i den erhållna produkten. Dessutom visar tidigare rapporterade studier på kitosan att bindningen följer mönstret: Cu2+ >Fe2+ >Zn2+ >Cd2+. Ingen påvisbar bindning av Mg” och Ca2+ med kitosan har noterats.

Genom att använda icke-komplexbunden kitosan för tungmetalljoner, såsom kopparjoner, kan förekomsten av sådana tungmetalljoner i dialysvätskan reduceras eller elimineras.

Icke-komplexbunden kitosan är en kitosan där NHz-gruppen inte är länkad till en tungmetalljon till skillnad från den kitosan som visas i fig 4, som är komplexbunden med koppar.

Icke-komplexbunden kitosan som kan användas i föreliggande utföringsformer är sådana kitosaner som har en deacetyleringsgrad som är större än 50%, såsom större än 80%, till exempel över 90%.

För att bedöma lämpligheten för icke-komplexbunden kitosan att adsorbera kopparj oner i en dialyslösning genomfördes följande experiment. 10 15 20 25 537 060 Exempel 20,0 g malen våt koppar(II)-kitosan placerades i 100 ml peritonealdialyslösning med följande sammansättning: Glukos 75,5 mmol/L Natrium 132 mmol/L Kalcium 1,25 mmol/L Magnesium 0,25 mmol/L Klorid 93,5 mmol/L Bikarbonat 25 mmol/L Laktat 15 mmol/L Urea 21,7 mmol/L Prov 1 togs som referensprov av den ursprungliga lösningen och prov 2 togs efter 6 timmar, efter vilket 11,0 gram våt icke-komplexbundet kitosan utan koppar tillsattes för att adsorbera fria kopparjoner och prov 3 togs efter 18 timmar.

Prov urea Koppar mmol/L mg/L 19,8 0 2 16,7 4,6 15,6 0,5 Av ovanstående experiment kan slutledas att koppar(II)-kitosan avger kopparjoner till peritonealdialysvätskan (prov 2). Dessutom har visats att icke-komplexbunden kitosan har förmågan att avlägsna kopparjoner till en koncentration av under 0,6 mg/L (Prov 3).

Dessutom kan icke-komplexbunden kitosan avlägsna viss ytterligare urea, som har undkommit adsorption av koppar(II)-kitosan. Beroende på sköljning kommer 1-60% kitosan av koppar(II)-kitosan att användas som kopparadsorbent, företrädesvis så liten mängd som möjligt.

Fig 1 år ett schematiskt diagram över en första utföringsfonn av en regenererings- anordning. Regenereringsanordningen 10 innefattar ett inlopp 11 för dialysvätska och ett utlopp 12 för regenererad dialysvätska. Inloppet och utloppet kan var anslutna till en peritonealkateter med dubbel lumen, som är installerad hos en patient. Peritonealhålrummet hos patienten innehåller peritonealdialysvätskan, som skall regenereras med adsorbentanordningen enligt fig 1.

Alternativt kan inloppet 11 och utloppet 12 vara förbundna med en dialysator för hemodialys, hemofiltration eller hemodiafiltration. 537 060 Från inloppet 11 passerar vätskan via en ledning till en pump 13, som kan vara en peristaltisk pump. Från pumpen passerar vätskan till en adsorbentpatron 14. Från patronen 14 passerar vätskan via en ledning till utloppet 12. En patron 15 innehåller en eller fler ersättningslösningar som kan vara anordnade att tillsätta ersättningslösningar till den utgående 5 dialysvätskan. Så långt är regenereringsanordningen 10 liknande tidigare känd teknik.

Det är också konventionellt att patronen 14 kan innehålla flera adsorbenter. En adsorbent som finns inkluderad i nästan varje regenereringssystem är en första adsorbent 16 innefattande aktiverad kol.

Dessutom finns en ureaadsorbent 17 innefattande koppar(II)-kitosan, som har förmågan 10 att effektivt adsorbera urea och också vissa andra ämnen, såsom fosfat, natrium och kreatinin.

Vidare finns det anordnat en generell adsorbent 18 för tungmetalljoner, såsom kopparjoner. Den generella adsorbenten kan innefatta icke-komplexbunden kitosan.

Det kan finnas ytterligare adsorbenter innefattade i adsorbentpatronen.

Den generalla adsorbenten 18 för adsorption av tungmetalljoner bör vara anordnad 15 nedströms om ureaadsorbenten 17, eftersom det är avsikten att den generalla adsorbenten skall bland annat adsorbera kopparjoner som frigöres från adsorbenten innefattande koppar(II)- komplexbunden kitosan. Den generella adsorbenten 18 kan också vara effektiv för adsorption av andra ämnen eller joner i dialysvätskan, såsom urea och fosfat som har undkommit ureaadsorbenten 17 och andra tungmetalljoner, som kan ha frigjorts av någon annan komponent 20 före den generalla adsorbenten, såsom den första adsorbenten 16 eller kan ha avläsnats från patientens blod under dialysbehandlingen, såsom järnjoner. I Olika ordning på de olika adsorbentema kan användas. Således kan ureaadsorbenten 17 vara anordnad före den första adsorbenten 16 innefattande aktivt kol.

I en utföringsform är emellertid den generella adsorbenten 18 anordnad nedströms om 25 alla andra adsorbenter.

I en annan utföringsform är den generella adsorbenten 18 anordnad efter ureaadsorbenten 17 och den första adsorbenten 16 är anordnad efter den generella adsorbenten 18. Ytterligare arrangemang med ännu fler adsorbenter kan användas.

Ersättningslösningspatronen 15 kan innefatta pumpar eller sprutor innefattande 30 ersättningslösningar som skall tillsättas dialysvätskan. Sådana ersättningslösningar kan vara glukos. Andra ersättningslösningar kan innefatta elektrolyter i en koncentration som är skräddarsydd av en läkare för den specifika patienten. Sådana elektrolyter kan vara natrium, kalium, kalcium, magnesium, laktat, bikarbonat etc. Sprutoma kan vara drivna synktront med pumpen 13 för kontinuerlig avgivning av ersättningslösning, eller intermittent. Det kan finnas en 35 eller flera ersättningslösningar, såsom en, två, tre, fyra, fem, sex, sju, åtta, nio eller tio olika ersättningslösningar.

Fig 2 visar en annan utföringsform av regenereringsanordningen 20. I den andra utföringsforrnen år den generella adsorbenten anordnad i samma patron som 537 060 ersättningslösningama. Genom detta arrangemang tillförsäkras att den generella adsorbenten är anordnad nedströms om de andra adsorbentema.

Den andra utföringsfonnen av regenereringsanordningen innefattar ett inlopp 21, ett utlopp 22, en pump 23, en adsorbentpatron 24 och en ersättningslösningspatron 25 liknande den 5 första utföringsformen. Den generella adsorbenten 28 är anordnad i ersättningslösnings-patronen 25. Ersättningslösningen kan vara anordnad att inmatas före den generella adsorbenten, inuti den generella adsorbenten eller efter den generella adsorbenten. Om ersättningslösningen inmatas efter den generella adsorbenten kommer vätskan att vara oberoende av den generella adsorbenten.

En (eller flera) av ersättningslösningarna, såsom elektrolytersättningslösningen kan 10 inmatas före, inuti eller efter, företrädesvis efter den generella adsorbenten, medan en annan (en eller flera) av ersättningslösningarna, såsom glukosersättningslösningen kan vara anordnad att adderas efter den generella adsorbenten.

Arrangemanget av den generella adsorbenten 28 vid ersättningslösningspatronen gör det möjligt att byta ut adsorbentpatronen 24 utan att byta ut den generella adsorbenten 28. Det är 15 också möjligt att ersätta den generella adsorbenten 28 tillsammans med ersättnings- lösningspatronen oberoende av adsorbentpatronen 24.

Fig 3 visar en ytterligare utföringsform av regenereringsanordningen 30. I denna anordning är den generella adsorbenten anordnad i samband med ett filter eller sterilfilter anordnat omedelbart uppströms om utloppet till dialysatoma eller peritonealdialyskatetem. 20 Regenereringsanordningen 30 i fig 3 innefattar ett inlopp 31, ett utlopp 32, en pump 33, en adsorbentpatron 34 och en ersättningslösningspatron 35 liknande den första utföringsformen i fig 1. Ett sterilfilter 39 är anordnat uppströms om utloppet 32. Den generella adsorbenten 38 är anordnad i samband med sterilfiltret 39 precis uppströms om sterilfiltret eller i kombination med sterilfiltret. I detta arrangemang passerar all dialysvätska inbegripande ersättningslösningarna 25 genom den generella adsorbenten 38.

I kraven utesluter inte uttrycket “innefattar/innefattande” förekomsten av andra element eller steg. Vidare, även om de anges individuellt kan ett flertal anordningar, element eller metodsteg implementeras såsom till exempel en enda enhet. Även om individuella särdrag kan vara inbegripna i olika krav eller utföringsformer, kan dessa med fördel kombineras och 30 innefattandet i olika krav innebär inte att en kombination av särdrag inte är möjlig och/eller lämplig. Dessutom utesluter inte en enkel hänvisning ett flertal. Uttrycket “en”, “ett”, “första”, “andra” etc utesluter inte ett flertal. Hänvisningsbeteckningar i kraven är angivna endast som förklarande exempel och skall inte betraktas såsom begränsande kravens omfattning på något sätt. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits ovan under hänvisning till specifika 35 utföringsforrner och experiment, är den inte avsedd att vara begränsad till den specifika förrn som angivits ovan. Snarare är uppfinningen endast begränsad av de bifogade kraven och andra utföringsfonner än de som angivits ovan är likaväl möjliga inom ramen för dessa vidhäftade krav.

Claims (5)

10 15 20 25 537 060 PATENTKRAV

1. En regenereringskrets för regenerering av en dialysvätska, innefattande ett inlopp (11) och ett utlopp (12) anordnade att passera en dialysvätska till och från regenereringskretsen; en pump (13) anordnad att pumpa vätskan genom kretsen från inloppet till utloppet; och en adsorbentpatron (14) innefattande en adsorbent tillverkad av koppar(II)-kitosan; kännetecknad av en adsorbent tillverkad av icke-komplexbunden kitosan anordnad nedströms om adsorbenten tillverkad av koppar(II)-kitosan.

2. Regenereringskretsen enligt krav 1, varvid adsorbenten tillverkad av koppar(II)- kitosan och adsorbenten tillverkad av icke-komplexbunden kitosan är anordnade i en och samma patron (14).

3. Regenereringskretsen enligt krav 1, vidare innefattande en ersättningslösningskassett (15) anordnad nedströms om adsorbentpatronen (14) för tillsats av ersättningslösningar till dialyslösningen, varvid adsorbenten tillverkad av icke- komplexbunden kitosan är anordnad vid ersättningslösningskassetten (15).

4. Regenereringskretsen enligt krav 3, varvid ersättningslösningarna är anordnade att tillsättas dialyslösningen, antingen före, efter eller in till adsorbenten tillverkad av icke- komplexbunden kitosan.

5. Regenereringskretsen enligt något av kraven 1 till 4, vidare innefattande ett sterilfilter (39) anordnat uppströms om utloppet (32), varvid adsorbenten tillverkad av icke- komplexbunden kitosan är anordnad vid eller intill sterilfiltret uppströms om sterilfiltret.