血浆分离膜制造技术

技术编号:5401641 阅读:295 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制备非对称中空纤维膜的方法,包括如下步骤:将聚合物溶液通过中空纤维喷丝帽的外环缝挤出,同时将中心流体通过中空纤维喷丝帽的内孔挤出,挤出到沉淀浴中;其中聚合物溶液包含10-26wt%聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)或聚芳基醚砜(PAES),8-15wt%聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),55-75wt%N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和3-9wt%水;中心流体包含70-90wt%N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和10-30wt%水;以及沉淀浴包含0-20wt%N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和80-100wt%水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】血浆分离膜
技术介绍
本专利技术涉及一种制备非对称中空纤维膜的方法,该膜在其所有应用中 特别适用于血浆分离,但它也可以有利地用在某些技术应用领域中。此夕卜, 本专利技术涉及可通过本专利技术方法制得的这种膜,以及这种膜用于血浆分离、 血浆过滤、樣吏滤、血浆治疗或细胞过滤应用的用途。血浆分离或置换(apheresis)是将献血者或患者的血液分离成血浆(即血 液中不含细胞的组分)和血细胞的医用技术。血浆分离可以因若干原因而实 施。在治疗性血浆置换中,患者血液中所分离出的血浆扔弃,代之以取代 溶液或献血者血浆,并再注入患者体内。这种方法适合治疗许多疾病和失 调。例如,对于免疫性疾病,血浆置换用于交换抗体、抗原、免疫复合物 或免疫球蛋白。对于非免疫性疾病,血浆置换可以除去代谢物、降解产物 以及内源性和外源性毒素。在治疗性血浆置换的变化方案,血浆分级中,将患者血液中所分离出 的血浆进行第二阶段的分离,进一步分离成高分子血浆级分和低分子血浆 级分。将血浆高分子级分扔弃,而将血浆中的低分子级分和血液的细胞组 分再注入患者体内。在称作血浆捐献的应用中,从健康献血者体内分离出的血浆用于治疗 性血浆交换,或用于离析出血浆组分作为药用。将全血分离成血浆和细胞组分可以通过离心或将血液通过血浆分离膜 来实现。在血浆置换的发展过程中,首先使用不连续式离心机;从70年代 开始,连续式离心系统取代了不连续式离心机。离心技术的优点是快速和 成本有效,但它们经常在所分离出的血浆中留下细胞或细胞碎皮杂质。在 70年代末,膜体系首次引入血浆置换中,以克服离心系统的缺点。尽管相关,对血浆分离膜的要求与对透析膜的要求相当不同。血浆分 离利用过滤分离的效果,而透析相反利用透析和扩散。血浆分离膜的 一些必要设计标准是壁剪切速率、跨膜压降和血浆过滤 速率。中空纤维膜系统的壁剪切速率按照下面公式计算其中N是内半径为r的中空纤维数,Qb是分布在其上的血液流量。由于血 浆部分减少,血液流量在中空纤维的长度上变化。这在壁剪切速率的计算 中必须考虑。跨膜压力(TMP)是另一重要参数,定义为膜两侧压差。跨膜压力是膜 分离的驱动力。 一般而言,跨膜压力增加,膜通量增大。这种情况的例外 是膜表面上存在可压缩的滤饼。跨膜压力按照下面公式计算TMP = PBi+PBo _PF 2其中PBi是血液i^的压力,Pb。是血液流出的圧力,PF^j^的滤液侧(血 浆侧)的压力。筛分系数决定了多少量的化合物被过滤工艺除去。筛分系数定义为滤 液中化合物的浓度与该化合物在血液中的浓度之比。筛分系数为0,表示化合物不能通过膜。筛分系数为1,表示化合物100°/。能通过膜。至于设计血浆分离膜,期望整个范围的血浆蛋白质能通过该过滤膜,而细胞组分完 全截留。对用于血浆置换的血浆分离膜的要求可以概括为下面特性■对于整个范围的血浆蛋白质和脂蛋白具有高渗透率或高的筛分系数;園膜具有高的表面孔隙率和总孔隙率,以实现高的过滤性能; ■亲水自发可润湿的膜结构; ■耐脏,用于长期稳定的过滤; ■吸附蛋白质能力低;6■与血液接触的表面光滑; ■在血液处理过程中溶血趋势小或没有; ■在整个处理期间筛分性能和过滤行为恒定; "生物相容性高,没有补体激活,凝血性低; ■机械稳定;■可通过水蒸汽、y辐射和/或ETO消毒; ■可提取物的量少。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的中空纤维膜和制备这种膜的方法,所述 膜特别适用在血浆分离应用中,具有相对于现有膜改进的性质,特别是上 述特性。该目的和其它目的通过本专利技术方法可得到或得到的膜实现。因此,根 据本专利技术提供了一种制备非对称中空纤维膜的方法,包括如下步骤将聚合物溶液通过中空纤维喷丝帽(纺丝喷嘴)的外环缝挤出,同时将 中心流体通过中空纤维喷丝帽的内孔挤出,挤出到沉淀浴中;其中聚合物 溶液包含10 - 26 wt %聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)或聚芳基醚砜(PAES), 8 -15 wt%聚乙烯基吡咯烷酮(PVP), 55 - 75 wt% N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和 3 - 9 wt %水;中心流体包含70 - 90 wt % N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和10 -30 wt %水;沉淀浴包含0 - 20 wt % N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和80 - 100 wt %水。即使某些现有技术的膜在一种或若干种性质方面表现出与根据本专利技术 制得的膜相同或相似的特性,但根据本专利技术制得的非对称中空纤维膜具有 分离膜,特别是用于血浆置换的血浆分离膜所期望的优异性质组合。根据本专利技术制得的非对称中空纤维膜对整个范围的血浆蛋白质和脂蛋 白表现出高渗透性,这通过高的筛分系数反映出。优选地,本专利技术的非对 称中空纤维膜对所有血浆蛋白质的筛分系数都大于0.90,更优选大于0.95。根据本专利技术制得的非对称中空纤维膜表现出高的表面孔隙率和总孔隙7率,以实现高的过滤性能。它还具有亲水自发可润湿的膜结构,耐脏,可 用于长期稳定的过滤,并且蛋白质吸附少。根据本专利技术制得的非对称中空 纤维膜还具有接触血液的光滑表面,这避免了在血液处理过程中溶血或使 其达到最小。该膜在整个处理期间筛分性能和过滤行为恒定。它还表现出 高的生物相容性,低的补体激活或没有,以及低的凝血性。该膜的机械稳定性优异,并且可通过水蒸汽、Y辐射和/或ETO消毒。在本专利技术的方法中,要求聚合物溶液包含10-26wt。/。聚砜(PSU)、聚 醚砜(PES)或聚芳基醚砜(PAES),其中最优选使用聚芳基醚砜(PAES)。聚 合物溶液还包含8-15 wt%聚乙烯基吡咯烷酮(PVP), 55 - 75 wt。/oN-烷基 -2-吡咯烷酮(NAP)和3 - 9 wt %水。相比较根据本专利技术的膜,聚合物溶液中使用少于10wt。/a聚砜(PSU)、 聚醚砜(PES)或聚芳基醚砜(PAES)会导致膜变得非常易碎。同时,膜不能 获得所期望的膜性质的组合。使用超过26 wt。/。聚砜(PSU)、聚醚砜(PES) 或聚芳基醚砜(PAES),这给制备聚合物溶液带来困难,并且由于聚合物溶 液具有过高的粘度,中空纤维膜难以纺丝。聚合物溶液中使用少于8 wt。/。聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),则膜不具有 所要求的亲水性(自发可润湿形态)和所期望的整体结构。而且,使用超过 15 wtM聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)会导致聚合物溶液具有极高的粘度,使得 中空纤维膜纺丝变得复杂。同时,可提取物(PVP)的量增加太多。除此之 外,过多的PVP降低了机械性能。聚合物溶液中使用少于55 wtQ/。N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP),则由于聚合 物溶液具有极高粘度而给加工溶液以形成膜带来困难。而且,使用超过75 wt。/。N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)导致溶液粘度低。这种溶液中存在的聚合物 不会提供用于血浆分离的理想微孔膜。在本专利技术方法的一种实施方案中,聚合物溶液包含15-21 wt。/。聚砜 (PSU)、聚醚砜(PES)或聚芳基醚砜(PAES), 10-12.5wt。/。聚乙烯基他咯烷 酮(PVP)和60 - 70 wt % N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)。在本专利技术方法的另一实施方案中,聚合物溶液包含17-19 wt。/。聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)或聚芳基醚砜(PAES本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制备非对称中空纤维膜的方法,包括如下步骤: 将聚合物溶液通过中空纤维喷丝帽的外环缝挤出,同时将中心流体通过中空纤维喷丝帽的内孔挤出,挤出到沉淀浴中; 其中聚合物溶液包含10-26wt%聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)或聚芳基 醚砜(PAES),8-15wt%聚乙烯基吡咯烷酮(PVP),55-75wt%N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和3-9wt%水; 中心流体包含70-90wt%N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和10-30wt%水;以及 沉淀浴包含0 -20wt%N-烷基-2-吡咯烷酮(NAP)和80-100wt%水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B克劳泽H格尔M霍尔农
申请(专利权)人:甘布罗伦迪亚股份有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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