DE3115608C2

DE3115608C2 - Vorrichtung für die Adsorption von Blutproteinen

Info

Publication number: DE3115608C2
Application number: DE3115608A
Authority: DE
Inventors: Toshihide Nakashima; Koichi Okayama Takakura; Masao Kurashiki Okayama Tanihara
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1980-04-16
Filing date: 1981-04-16
Publication date: 1985-08-22
Also published as: US4384954A; US4421684A; DE3115608A1; GB2075362B; FR2480606B1; FR2480606A1; GB2075362A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Säule für die Adsorption von Blutproteinen aus einem Bluteinlaß und einem Blutauslaß, der jeweils mit einem Filter versehen ist, wobei ein poröses Material zwischen beiden Filtern eingepackt ist. Dieses Material besitzt einen mittleren Porendurchmesser (D) von 30 bis 3000 Å, wobei das Volumen, das von Poren mit Durchmessern von 0,8 D-1,2 D eingenommen wird, wenigstens 80% des gesamten Porenvolumens beträgt. Die Adsorptionssäule vermag in spezifischer Weise Blutproteine durch selektive Adsorption zu entfernen und eignet sich beispielsweise zur Behandlung von Autoimmunkrankheiten und Krebs.

Description

In neuerer Zeit wurde der Plasmaaustauschtherapie viel Aufmerksamkeit gewidmet, da diese Therapie eine signifikante Wirkung beispielsweise bei der Behandlung von Krebs, Autoimmunkrankheiten sowie hepatischen Insuffizienzen zeigt. Man vermutet, daß diese Therapie Proteine, wie Antikörper, immunosuppressive Faktoren sowie Albumin-gebundene Metabolite entfernt. Bei der Plasmaaustauschtherapie wird jedoch das Plasma des Patienten verworfen und das Plasma des gesunden Spenders im Austausch dagegen zugeführt, so daß einige Liter Plasma jedesmal erforderlich sind, was die Behandlung einer großen Anzahl von Patienten schwierig macht. Darüber hinaus werden gleichzeitig wertvolle Komponenten mit unnötigen Proteinkomponenten entfernt, so daß diese Therapie sehr verschwenderisch ist.

Andererseits ist eine Blutreinigungstherapic unter Einsatz eines Adsorbenses insofern vorteilhaft, als unnötige Komponenten allein entfernt werden, so daß nur eine kleine Menge einer Ersatzflüssigkeit oder überhaupt keine zu ersetzende Flüssigkeit erforderlich ist. Werden jedoch Aktivkohle oder poröse Harze gemäß der JP-OS 178/1978 (= US-PS 41 71 289). 76 219/1975 (= GB-PS 14 65 519) und 1 48 291/1976 zur Behandlung der vorstehend beschriebenen Krankheiten verwendet, dann lassen sich zufriedenstellende therapeutische Ergebnisse kaum erzielen, da im Falle von Aktivkohle Proteine kaum trotz der Adsorption von Substanzen mit niedrigen Molekulargewichten, win Kreatin und Harnsäure, absorbiert werden, wobei im Falle von porösen Harzen wertvolle Proteine, Vitamine und Zucker gleichzeitig in großen Mengen zusammen mit den gesuchten Proteinen absorbiert werden.

Derartige organische Polymeradsorbentien werden in den JP-OS 80 381/1978, 9 183/1979 und 1 31 586/1979 beschrieben und weisen ähnliche Nachteile auf und sind daher zur Lösung der erfindungsgemäß gestellten Aufgabe nicht geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung für die selektive Adsorption von spezifischen Blutproteinen, die sich insbesondere zur Behandlung von Autoimmunkrankheiten, Krebskrankheiten,

hepatischen Insuffizienzen etc. durch Blutreinigung eignet. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Adsorption von Bluiproteinen durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk-IS male gelöst.

Wesentlich für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist die Tatsache, daß poröse Glasteilchen verwendet

Jj werden, die eine scharfe Porendurchmesserverteilung bedingen. Es ist technisch sehr schwierig, eine Poren- s

M durchmesserverteilung scharf einzustellen, um in selektiver Weise spezifische Proteine unter Einsät/ von Aktiv-

: kohle oder organischen porösen Harzen, die bisher zur Adsorption von schädlichen Blulkimiponenien verwcn-

% del wurden, zu absorbieren. Derartige poröse Materialien zeigen breite Porendurchmesscrvcrtcilungen und

adsorbieren wertvolle Proteine, Saccharide und Vitamine neben den gesuchten Proteinen. Die Erfindung beruht

j auf der Erkenntnis, daß eine Steuerung der Porendurchmesser, die in die jeweiligen Bereiche entsprechend den

Molekulargewichten der zu entfernenden Proteine fallen und scharfe Porendurchmesserverteilungen besitzen,

£ nur unter Einsatz von porösem Glas erfolgen kann.

Ä Erfindungsgemäß werden die mittleren Porendurchmesser der porösen Glasteilchen den Molekulargewichten

der zu adsorbierenden Proteine angepaßt Zu diesem Zweck kann man beispielsweise poröse Glasteilchen

^;ί verwenden, deren mittlerer Porendurchmesser in einen Bereich von 3 bis 15 nm fallen, wenn Proteine mit

^;; Molekulargewichten von 5000 bis 20 000 absorbiert werden sollen. Mittlere Porendurchmesser von 15 bis

100 nm werden gewählt, wenn Proteine mit Molekulargewichten von 20 000 bis 200 000 adsorbiert werden

sollen und mittlere Porendurchmesser von 100 bis 300 nm. wenn Proteine mit Molekulargewichten von 200 000 000 bis 1 000 000 entfernt werden sollen.

In der DE-OS 25 07 878 wird ein Fiiier mit Teilchen mit Durchmessern vor. 50 bis 100 μΐη beschrieben, die sich zwischen einem oberen und einem untere.· stützenden Sieb innerhalb eines Gehäuses mit einem tinlaß und mit einem Auslaß für Blut befinden. Die Teilchen werden als Filtrationsmedium in einem externen Kreislauf zur Entfernung von Mikroembolien aus dem Blut verwendet, das dann erneut in den menschlichen Körper zu.-ückgeleitet wird. Die in diesem bekannten Falle eingesetzten Filtermaterialien sind nichtporöse Teilchen, die auf ihren äußeren Oberflächen mit undurchlässigem Kohlenstoff beschichtet sind.

Demgegenüber werden erfindungsgemäß poröse Glasteilchen eingesetzt und es erfolgt eine selektive Adsorption von spezifischen Proteinen im Blut, was die Behandlung von bestimmten Krankheiten ermöglicht. Dadurch unterscheidet sich die Erfindung von dieser DE-OS, die sich mit der Entfernung von Mikrocmbolien im Blut durch Blutfiltralion unter Einsatz zahlreicher nichtporöser Teilchen als Filtermaterial befaßt.

Die DE-AS 23 04 512 betrifft einen Blutfilter aus Teilchen mit Größen von 50 bis 300 μίτι, wobei die Größe von dem Bodenteil zu dem Oberteil in einem Raum zwischen einem oberen und einem unteren Sieb innerhalb eines Behälters mit einem Bluteinlaß und einem Blutauslaß zunimmt. Die in diesem bekannten Falle eingesetzten Teilchen sind nichtporöse Teilchen aus Metall, Glas oder Polymeren, wobei ihre Oberflächen mit Kollodium beschichtet sind. Bei diesen Blutfiltern handelt es sich um die gleichen, wie sie in der DE-OS 25 07 878 beschrieben sind.

Die DE-OS 25 16 218 betrifft ein Filtermedium, das in einem Blutfilter eingesetzt wird und zur Entfernung von Agglutinaten und erwünschten Fragmenten im Blut verwendet wird, bevor dieses erneut einen Patienten zugeleitet wird. Das bekannte Filtermedium besteht aus Faserschichten mit einer Dicke von jeweils wenigstens 0,38 mm, wobei die Schichten durch miteinander verschlungene oder verfilzte Fasern gebildet werden. Als Fasern kommen synthetische Fasern, wie Polyesterfasern, Polyamidfasern etc. infrage, die Oberflächen dieser Fasern sind jedoch nicht porös.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Adsorption von Blutproteinen weist eine Bluteinlaß- und Blutauslaßöffnung auf, die jeweils mit einem Filter versehen sind. Die Öffnungen können jeweils eine Struktur besitzen, die einer Verbindung mit einem Blutkreislauf ermöglicht. Das Filter dient dazu, das aus porösen· Glas mit den angegebenen mittleren Porendurchmessern bestehende Absorbens zurückzuhalten und muß daher eine derart bemessene dichte Maschenweite besitzen, daß keine Adsorbensteilchen hindurchgehen. Andererseits muß das Filter den leichten Durchgang von Blut ermöglichen. Zur Behandlung des gesamten Blutes ist es erforderlich, daß die Blutkorpuskcln leicht durch das Filter fließen können. Es ist daher im allgemeinen vorzuziehen, daß das Filier eine lichte Maschcnwcitc von 0,07 bis 0,30 mm bcsii/t. Da die Vorrichtung im allgemeinen nach einer Dampfautoklavcnbchandlung verwendet wird, soll das Filter vorzugsweise gegenüber einer Dampfauloklavenbehandlung widerstandsfähig sein. Im Hinblick darauf ist es vorzuziehen, daß das Filter aus Cellulose ode." insbesondere aus einem Polyester besteht. Das Rohr, aus dem <iie Vorrichtung gebildet wird, besteht gewöhnlich aus einem synthetischen Harz, vorzugsweise Polypropylen oder einem Polycarbonat. Die Form des Rohres sollte vorzugsweise derart sein, daß die innere Oberfläche so glatt wie rröglich ist, so daß ein rc'bungsiuser Durchgang von Blut durch die Vorrichtung gf-währleistet ist.

Ist der mittlere Porendurchmesser des in tier erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzten porösen Glases geringer als 3 nm, dann werden kaum Proteine adsorbiert, während im Falle von mittleren Porendurchmessern mit mehr als 300 nm das poröse Material zu zerbrechlich wird. Ist die Pccengrößenverteilung breiter als dies durch die Tatsache festgelegt wird, daß das Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern zwischen 0,8 D und 1,2 D eingenommen wird, zu dem gesamten Porenvolumen wenigstens 80% beträgt, dann nimmt die eo Selektivität der Adsorption zu stark ab, wobei verschiedene Proteine gleichzeitig adsorbiert werden und es schwierig wird, spezifische Proteine allein selektiv zu adsorbieren. Keines der derzeit verfügbaren Aktivkohleharze oder porösen organischen Harze besitzt eine derartig enge Porengrößenverteilung, so daß keines dieser

II j Materialien in den Rahmen der Erfindung fällt.

^M Proteine, die durch die erfindungsgemäße Adsorptionsvorrichtung entfernt werden können, sind beispielswei-

se folgende:

Proleine mit Molekulargewichten von 500 bis 20 000, wie toxische Proteine, die durch Giftschlangen, Skorpione, giftige Seeigel, giftige Frösche, Bienen etc. sekretiert werden, Lysozyme, Cytochrom C sowie der immun-

osuppressive Faktor, der als »immunoregulatores «-Globulin (I RA)« bezeichnet wird, wobei sich dieses Material insbesondere im Blut von Krebspatienten findet, Proteine mit Molekulargewichten von 20 000 bis 200 000, wie /•Globulin, Albumin, «,-Antitrypsin (λιΑΤ), C-reaktives Protein (CRP), Λι-Säureglykoprotein (AAG), immunosuppressives Säureprotein (IAP), Λ-Fetoprotein (AFP) sowie andere proteinartige immunosuppressive Faktoren. ^-Globulin ist eine Gruppe von Proteinen mit Molekulargewichten von ungefähr 160 000. Von diesen Proteinen sind Immunoglobuline die verursachenden Faktoren von Autoimmunkrankheiten. Diese Faktoren müssen aus dem Blut zur Behandlung der Krankheiten entfernt werden. Poröse Materialien mit mittleren Porendurchmessern von 350 bis 900 Λ vermögen ^-Globuline in wirksamer und selektiver Weise zu adsorbieren. Daher werden dann, wenn ^Globuline entfernt werden sollen, poröse Materialien mit mittleren Porcndurch-

messern innerhalb der vorstehend erwähnten Bereiche besonders bevorzugt. Die vorstehend erwähnten protcinhaltigcn immunosupprcssivcn Faktoren finden sich im Blut von Krebspatienten und üben eine supprcssivc Aktivität gegenüber dem Angriff des Immunsystems auf Krebszellen aus.

Die Proteine mit Molekulargewichten von 200 000 bis 1 000 000, die entfernt werden können, sind beispielsweise Komplemente (beispielsweise CIq). Fibrinogen, Mikrofibrin sowie Antigcn-Antikörper-Komplexc (Immunkomplcxc).

Das in der crfindungsgcmäBcn Vorrichtung eingcscl/te poröse Glas kann durch Säurebehandlung von geschmolzenen Alkaliborsilikatgläsern erzeugt werden, in welchem eine feine Phasenirennung als Ergebnis einer Wärmebehandlung bei Temperaturen Innerhalb des Übcrgangstcmperaturbcreichcs erfoigt ist. Bevorzugt werden poröse Glasmaterialien mit Silanolgruppen auf ohrcr Oberfläche, da sie eine hohe Prolcinadsorptionskapazität besitzen, jedoch kaum wertvolle Komponenten, wie Zucker und Vitamine, adsorbieren. Vorzugsweise weist das poröse Glas ein spezifisches Porenvolumen von nicht weniger als 0,1 ccm/g und insbesondere von nicht weniger als 0.5 ccm/g und nicht mehr als 2 ccm/g auf. Vorzugsweise besitzt das poröse Glas eine Teilchengröße von 0,05 bis 3.0 mm und insbesondere 0,3 bis 3,0 mm zur Adsorption von Blutproteinen und 0,05 bis 3,0 mm zur Adsorption von Plasma oder Serumproteinen.

Vorzugsweise besitzt das erfindungsgemäß eingesetzte poröse Glas einen Überzug aus einem hydrophilen Polymeren, da in diesem Falle ein Anhaften von Plättchen und eine Hämolyse von roten Blutzellen verhindert wird und eine Aktivierung von Komplementen unterdrückt wird. Ais hydrophile Polymere kommen beispielsweise Polymere auf der Basis von Acrylsäureestern, Polymere auf der Basis von Methacrylsäureestern, Polymere auf der Basis von Acrylamid, Polymere auf der Basis von Vinylalkohol. Polyvinylpyrrolidon, Cellulosenitrat und Gelatine infrage. Bevorzugt werden von diesen Polymeren solche auf der Basis von Acrylsäureestern sowie Polymere auf der Basis von Methacrylsäureestern. Insbesondere bevorzugt werden Copolymere aus wenigstens einem Acrylsäure- oder Methacrylsäureester der folgenden allgemeinen Formeln (1) oder (II) mit einem Epoxygruppen-enthaltenden polymeristerbaren Monomeren der allgemeinen Formeln (111). (1 V) oder (V):

j-* Li j"> η

COO-R₂-OR₄ (I)

CH₂=CR,

COO-R₂-NR₄Ri (Π)

CR₁RJ=CRi'

COO-R₃-CH CH₂ (ffi)

5Q CiViIVi=C^jR.!

CH₂—OCH₂—CH CH₂ OV)

O
CR₁RJ=CRi'

CH CH₂ (V)

worin Ri, Ri' und Ri" jeweils für H oder Methyl stehen, R₂ eine bivalente Alkylengruppe, die 2 bis 3 Kohlenstoffatome enthält, die eine oder mehrere Substituenten tragen kann, oder eine Poly(oxyalkylen)gruppe ist, R3 eine bivalente Aikyiengruppe, die i bis 3 Kohienstoffatome enthält, die substituiert sein kann, oder eine Poiyoxyalkylengruppe darstellt, R₄ und R₄' jeweils für H oder eine Alkylgruppe, die 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthält, welche eine Hydroxyl- oder Aminogruppe tragen kann, versinnbildlichen.

Das in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzte poröse Glas, das mit einem derartigen hydrophilen Polymeren beschichtet sein kann, sollte vor der Verwendung für therapeutische Zwecke sterilisiert werden, vorzugsweise durch Autoklavenbehandlung. _

' Das poröse Material, das mit einem derartigen hydrophilen Polymeren beschichtet ist, sollte vor der Verwen-

, dung für therapeutische Zwecke sterilisiert werden, vorzugsweise durch Autoklavenbehandlung. Zur Vcrhinde-

^! rir^ciner Auflösung der Überzugsschicht während der Sterilisation ist es empfehlenswert, duß das Polymere als

' Bcsurndtcilseinheit ein Epoxygruppen-enthaltcndes polymerisicrbarcs Monomcrcs der vorstehend angegebenen allgemeinen Formel (111), (IV) oder (V) als Überzugsmittel enthält, das anschließend gehärtet oder vernol/.l wird, beispielsweise durch Wärmebehandlung, um dieses Material wasserunlöslich zu machen. Der geeignete Gehalt an Cpoxydgruppcn-enthaltcndem polymerisierburen Monomeren liegt /wischen 0.1 und 10 Gew.-%.

Das poröse Glas kann mit dem hydrophilen Polymeren durch Aufbringen einer Losung des Polymeren in einem entsprechenden Lösungsmittel, wie Methanol oder Ethanol, auf das poröse Material, durch Eintauchen j

oder durch Aufsprühen oder nach der Naßkoagulationsmethode beschichtet werden. Die Überzugsschicht muß derartig sein, daß ein ausreichendes Ausmaß an Blutverträglichkeit des porösen Materials vorliegt, ohne daß dabei merklich das Adsorptionsvermögen des porösen Materials herabgesetzt wird. Unter diesem Gesichtspunkt liegt die geeignete Konzentration des hydrophilen Polymeren in der Lösung, die für die Beschichtungsbe-Handlung »'erbende! u.irH. zwischen 0.05 und 2% und insbesondere zwischen 0,05 und O,5°/o.

Wird das poröse Glas mit einem Copolymeren beschichtet, das als Bestandteilseinheit ein Epoxygruppen-enthaltcndes Monomeres der vorstehend angegebenen Formeln (III).(IV) oder (V) besitzt, dann kann eine Vernetzung dadurch bewirkt werden, daß man auf 80 bis 120⁰C 1 bis 24 h erhitzt, um das Copolymere wasserunlöslich zu machen.

Das erfindungsgemäß eingesetzte poröse Glas kann ferner im Hinblick auf die Selektivität der Adsorption durch Einfuhren einer elektrischen Ladung auf seine Oberfläche verbessert werden. Handelt es sich bei den zu adsorbierenden Proteinen um basische Proteine, dann werden negative geladene Gruppen, wie Carboxyl- oder Sulfogruppen. eingeführt, während im Falle von sauren Proteinen positiv geladene Gruppen, wie Aminogruppen, eingeführt werden. Beispielsweise kann die Einführung von Aminogruppen in der Weise durchgeführt werden, daß das poröse Glas mit einer Aminosilanverbindung, wie ^-Aminopropyltriethoxysilan. behandelt wird, während die Carboxylgruppeneinführung in der Weise bewerkstelligt werden kann, daß das aminosilanicrte P'-röse Glas Bernsteinsäureanhydrid oder mit Bernsteinsäure in Gegenwart eines Carbodiimids umgesetzt wird. Die Einführung von Sulfogruppen läßt sich beispielsweise in der Weise durchführen, daß eine Aldehydgruppe durch Behandlung mit Glutaraldehyd in saurem Zustand eingeführt wird, worauf sich die Aminosilanierung anschließt und dann das Zwischenprodukt mit Taurin unter alkalischen Bedingungen behandelt wird. Eine andere Ladungseinführungsmethode besteht darin, das poröse Glas mit einem Carboxyl-, Sulfo- oder Aminogruppcn-cnthaltenden Polymeren zu beschichten. Beispiele für derartige Polymere sind Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure. Polystyrol/Sulfonsäure sowie Copolymere aus Monomeren, welche Bestandteilseinheiten dieser Polymeren mit hydrophilen Monomeren sind. Die geeignete Konzentration der Carboxy-, Suifo- oder Arninogruppen-enthaltenden Polymeren in der Lösung, die zur Beschichtungsbehandlung verwendet wird, schwankt zwischen 0.05 und 5,0 und insbesondere zwischen 0,1 und 2%.

Zur Adsorption von beispielsweisen Albumin, das ein saures Protein ist. bedingt der Einsatz von porösem Glas mit Aminogruppen, auf der Glasoberfläche eine äußerst selektive Adsorption von Albumin.

Der mittlere Porendurchmesser sowie die Porengrößenverteilung der erfindungsgemäß eingesetzten porösen Glasieilchcn werden unter Verwendung eines Quecksilberporosimeters gemessen.

Die Zeichnungen erläutern bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Adsorption von Blutproteinen.

Die Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Adsorptionsvorrichtung. Der Hauptkörper 1 weist eine Bluteinlaßöffnung 2 und eine Blutauslaßöffnung 3 auf. Die Einlaß- und Auslaßöffnung sind jeweils mit einem Filter 4 versehen. Zwischen den Filtern ist ein poröses Glasmaterial 5 gepackt. Das Blut tritt durch den Einlaß 2 ein. gelangt durch das Filter 4. kommt in Kontakt mit dem porösen Glas 5. wobei Proteine an dem porösen Glas adsorbiert werden, und verläßt die Säule durch den Auslaß 3

Zur Entfernung von Blutprotein durch Adsorption ur.:er Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform wird das Blut aus einem Patienten entnommen, der Adsorplionsvorrichtung unter Verwendung der Pumpe 6 zugeführt und nach der Entfernung von Proteinen durch Adsorption erneut in den Patienten eingeführt. Zusätzlich zu einem derartigen allgemein verwendbaren System gibt es ein anderes System, das in F i g. 3 gezeigt wird. Gemäß diesem System wird das Blut aus einem Patienten entnommen und in eine Blutkorpuskelfraktion und in eine Plasmafraktion mittels eines Plasmaseparalors 7 aufgetrennt, wobei die Plasmafrakiion allein durch die Adsorptionssäule t zur Proteinentfernung durch Adsorption geleitet und damit der Korpuskularfraktion vereinigt wird, worauf die Mischung erneut in den Patienten zurückgeführt wird. Ein optimales System kann aus diesen Systemen je nach Bedarf ausgewählt werden. Die Vorrichtung kann ferner neben diesen extrakorporealen Umlaufsystemen in ein anderes System eingebaut werden.

Wie bereits erwähnt, ermöglicht die Erfindung die Behandlung verschiedener Krankheiten, da spezifische Proteine, die im Blut vorliegen, nunmehr selektiv durch Adsorption entfernt werden können. Das Blut, das unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt werden kann, besteht aus Vollblut, Plasma und Serum. Beispielsweise werden im Faiie von Äutoimmunkrsnkheiten, wie einer hämolytischen Autoimmunanämie, einer Glomerulonephritis, einer chronischen rheumatischen Arthritis, einer systemischen Schmetterlingsflechte, einer systemischen Sklerodermie, einer Knotenperiarteritis eto, Antikörper (Immunoglobuline mit Molekulargewichten von ungefähr 160 000) gegen die eigenen Organe oder Körperkomponente des Patienten erzeugt, wobei diese die Hauptverursachungsfaktoren sind. Die Antikörper liegen im Blut als solche oder in Form von Antigen/

Antikörper-Komplexen (Immiinkomplcxcn mit Molekulargewichten von 200 000 bis I 000 000) vor. Daher kann eine therapeutische Behandlung in der Weise bewirkt werden, daß Immunoglobuline durch Adsorption unter Verwendung eines porösen Glases mit einem mittleren Porendurchmesser von 35 bis 90 nm entfernt werden oder Antigen/Antikörpcr-Komplexe durch Adsorption unter Verwendung eines porösen Glases mit einem mittleren Porendurchmesser von 100 bis 300 nm beseitigt werden. Auch bei Organtransplantationen, bei welchen Antikörper (Immunoglobuline) gegen die transplantierten Organe gebildet werden, welche eine Abstoßung verursachen, kann die Abstoßungsreaktion durch Entfernen der Antikörper durch Adsorption unter Einsatz des vorstehend erwähnten porösen Glases beseitigt werden. Ferner liegen im Blut von Krebspatienten immunosuppressive Faktoren vor, von denen man annimmt, daß es sich um Antigene handelt, wie immunoregulatorisches

«-Globulin (IRA, Molekulargewicht: 500 bis 10 000), Λι-Antitrypsin (λ,ΑΤ), C-reaktives Protein (CRP, Molekulargewicht ungefähr HOOOO), «i-Säureglykoprotein (AAG), immunosuppressives Säureprotein (IAP, Molekulargewicht ungefähr 59 000) und Λ-Fetoprotein (AFP, Molekulargewicht ungefähr 74 000), ferner immunosuppressive Faktoren, von denen man annimmt, daß sich um Antikörper handelt (Molekulargewicht: 100 000 bis 200 000), wobei der Angriff des Immunsystems auf Krebszellen dadurch vermieden wird. Da die Mengen dieser immunosuppressiven Faktoren nach Art des Krebses verschieden sind, kann der Krebs durch Entfernung der hauptsachlichen immunosuppressiven Faktoren durch Adsorption unter Einsatz eines porösen Glases mit einem entsprechenden mittleren Porendurchmesser (3 bis 15 nm im Falle von IRA und 15 bis 100 nm im Falle von anderen Materialien) behandelt werden.

Im Falle einer nepalischen Insuffizienz liegt eine große Menge an Stoffwechsclprodukten (beispielsweise Bilirubin) im Blut in albumingebundener Form vor und verursacht Gelbsucht. Daher kann diese durch Entfernung der albumingebundenen Stoffwechselprodukte unter Einsatz eines porösen Materials mit einem mittleren Porendurchmesser von 15 bis 100 nm und einer Aminogruppe auf der Oberfläche behandelt werden.

Wie bereits cwähnt, eignet sich die Erfindung zur Behandlung von verschiedenen Krankheiten. Erforderlichenfalls kann eine Vorrichtung mit 2 oder mehreren gepackten porösen Materialien oder eine Vielzahl von

Vorrichtungen zur Erhöhung des therapeutischen Effekts oder zur Behandlung von zwei oder mehreren Krankheiten zur gleichen Zeit verwendet werden.

Im allgemeinen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer Sterilisation eingesetzt. Bevorzugte Sterilisationsmethoden sind unter anderem eine Wasserdampfsterilisation unter Druck sowie eine ^-Strahlensterilisation.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Poröses Glas (CPG-10-75) mit einem mittleren Porendurchmesser £>=9 nm, einem Verhältnis des Volumens,

das durch Poren mit Durchmessern von 0,8 D— 1,2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen = 98%, einem spezifischen Porenvolumen - 0,54 ccrn/g, einer Oberfläche = !74 m²/g, einer Teilchengröße = 0,!2 bis 0,17 mm) (Beispiel 1-1), wird mit /-Aminopropyltriethoxysilan in unter Rückfluß stehendem Toluol für eine Aminogruppeneinführung behandelt und dann mit Bernsteinsäureanhydrid in wasserfreiem Dioxan zur Gewinnung eines carboxylierten porösen Glases (Beispiel 1—2) umgesetzt. Getrennt wird poröses Glas CPG-10—75 in

eine 1 Gew.-%ige Lösung eines Copolymeren aus 79% Hydroxyethylmethacrylat, 20% Methacrylsäure dnd I % Glycidylmcthacrylat in ethanol eingetaucht, dann getrocknet und erhitzt, wobei ein poröses Glas erhalten wird, das mit Carboxylgruppen-cnthallcndem hydrophilen Polymeren beschichtet ist (Beispiel 1 —3).

Poröses Glas FPG-100 L (mittlerer Porendurchmesser D=9.6 nm. Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0.8D— 1,2£> eingenommen wird, /u dem Gesamtporenvolumen = 82%, einem spc/ifi-

sehen Porenvolumen = 0.60 ccm/g. einer Oberfläche = 171 m³/g. einer Teilchengröße = 0.12—0,17 mm) (Beispiel 1 —4), wird nach der in Beispiel 1 —2 beschriebenen Weise zur Gewinnung eines Produktes (Beispiel 1 —5) carboxyliert. Poröses Glas FPG-100 L wird mit dem gleichen hydrophilen Polymeren nach der in Beispiel 1 —3 beschriebenen Weise zur Gewinnung eines Produktes (Beispiel 1 —6) beschichtet.

Ferner wird poröses Glas CPG-10—170 (mittlerer Porendurchmesser D=22 nm, Verhältnis des Volumens,

das von Poren mit Durchmessern von 0,80—1,2D eingenommen wird, zu dem gesamten Porenvolumen = 90%, spezifisches Porenvolumen = 1,23 ccm/g, Oberfläche = 14OmVg, Teilchengröße = 0.12-0,17 mm) (Beispiel 1 — 7) und poröses Glas CPG-10—240 (mittlerer Porendurchmesser D=37 nm Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0,8D—1,2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvoiumen = 86%, spezifisches Porenvolumen =134 ccm/g, Oberfläche = 97 mVg, Teilchengröße = 0,12 bis 0,17 mm) (Beispiel 1—8),

verwendet. Aktivierte Kohlekügelchen (BAC-MU-L, mit einer breiten Porengrößenverteilung) wird als Vergleichsprobe (Beispiel 1 bis 9) verwendet.

Diese Materialien werden auf ihre Fähigkeiten zum Adsorbieren von Eiweißlysozym (Sigma), Pferdeherzcytochrom C (Sigma) und Rinderserumalbumin (Fraktion V, Sigma) untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse gehen aus der Tabelle I hervor.

Tabelle I
Proteinadsorptionsvermögen (in 3 h)*)

Beispiel Nr.	Mittlerer	Lysozym	Cytochrom C	Albumin
(poröses Glas)	Porendurch	(Molekular	(Molekular	(Molekular
	messer	gewicht	gewicht	gewicht
		14 600)	12 800)	ca. 60 000)

9nm	111,0 mg/g		Orng/g
9nm	61.2 mg/g	—	0
9nm	69.2 mg/g	55,8 mg/g	0
9.6 nm	90.6 mg/g	—	0
9,6 nm	80.4 mg/g	—	0
9,5 nm	67,8 mg/g	102,6 "!»/»	0
22 nm	112,8 mg/g	114,0 mg/g	67,8 mg/g
37 nm	106,0 mg/g	—	59,0 mg/g
	7,8 mg/g	—	2.4 mg/g

1-1 9nm iii,umg/g — umg/g

(CPG-10-75) 1-2

(CPG-10-75) 1-3

(CPG-10-75) ί-4

(FPG-IOOL) 1-5

(FPH-100L) 5-6

(FPG-IOOL) 1-7

(CPG-10-170)

(CPG-10-240) 1-9 (Vergleich) (BAC-MU-L)

*) Berechnet aus der überstehenden Proteinkonzcniration

Es erfolgt eine Untersuchung auf Albumin nach der Bromkresolgrün-Methode und auf Cylochrom C durch UV-Absorption und auf Lysozym nach der Biuret-Methode.

Testbedingungen: Anfängliche Proteinkonzentraiion: Lysozym 2 g/dl. Albumin 2 g/dl, Cytochrom C 2 g/dl in O.9°/oiger phosphatgepufferter Salzlösung; Badverhältnis: 3 ml/0.5 g Adsorbens: 37°C. Schütteln mit 120 Zyklen pro min (cpm).

Wie aus der Tabelle I hervorgeht, adsorbieren die porösen Gläser der Beispiele 1-1 bis i-6 mit jeweils einem mittleren Porendurchmesser, der geringer als 15 nm ist, gut das Lysozym und das Cytochrom C, bei denen es sich um Proteine mit niederem Molekulargewicht handelt, wobei jedoch keine Adsorption des Serumalbumins festzustellen ist Demgegenüber besitzen die porösen Gläser des Beispiels 1-7 und des Beispiels 1-8 mit einem mittleren Poren durchmesser von mehr als 15 nm eine geringe Selektivität sowohl bezüglich des Lysozyms als auch das Serum.albumins.

Beispiel 2

Poröses Glas CPG-240 (vgl. Beispiel 1-8) (Beispiel 2-1), wird in eine lgew.-o/oige Lösung eines Copolymeren aus 79 Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat. 20 Gew.-°/o Methacrylat und 1 Gew.-% Glycidylmethacrylat in Ethanol eingetaucht, dann getrocknet und erhitzt, wobei ein poröses Glas erhalten wird, das mit dem hydrophilen Polymeren beschichtet ist (Beispiel 2-2).

Poröses Glas FPG-250 L (mittlerer Porendurchmesser D= 22 nm Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0.8D—1.2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen = 96%, spezifisches Porenvolumen = 0.89 cem/g Oberfläche = 103 mVg. Teilchengröße = 0.12 bis 0.17 mm) (Beispiel 2-3). wird mit den gleichen hydrophilen Polymeren nach der in Beispiel 2-2 beschriebenen Weise zur Gewinnung eines Produktes überzogen (Beispiel 2-4).

Poröses Glas FPG-IOO L(vgl. Beispiel I-4)(Beispiel 2-5). wird mit dem gleichen hydrophilen Polymeren wie in Beispiel 2-2 beschichtet, wobei ein Produkt (Beispiel 2-6) erhalten wird. Aktivkohlekügelchen BAC-MU-L (vgl. Beispiel 1 -9) wird als Vergleichsprobc verwendet (Beispiel 2-7).

Die Adsorptionsvermögen dieser Materialien bezüglich Rinderserumalbumin (Fraktion V. Sigma) und Rinderserum-/-globulin (Fraktion II, Sigma) gehen aus der der Tabelle II hervor.

Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, adsorbieren die porösen Gläser der Beispiele 2-1 bis 2-4 mit jeweils einem mittleren Porendurchmesser von mehr als 15 nm gut das Albumin und /-Globulin, während die porösen Gläser μ gemäß Beispiel 2-5 und Beispiel 2-6 mit einem mittleren Porendurchmesser von weniger als 15 nm das Albumin und/-Globulin nicht adsorbieren.

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40

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Tabelle II Proteinadsorptionsvermögen (in 3 h)*)

₅ Beispiel Nr.

Mittlerer Porendurchrnesser

Rinderserumalbumin (Molekulargewicht ca. 60 000)

Rinderserum-v-globulin (Molekulargewicht ca. 160 000)

2-1	37 nm
2-2	37 nm
2-3	22 nm
2-4	22 nm
2-5	9.6 nm
2-6	3.6 nm
2-7

60 mg/g 44 mg/g 83 mg/g 70 mg/g

2.4 tng/g

53 mg/g 28 mg/g 36 mg/g 20 mg/g

*) Berechnet aus der Protcinkonzcniration in der überstehenden Flüssigkeit. Es erfolgt eine Untersuchung auf Albumin nach der Bromkrcsolgrünmcihode und auf das Gesamtprotein nach der Biuret-Methode. Die /-Globulinkonzentration wird als Unterschied zwischen dem Gesamtprotein und Albumin errechnet.

Teslbcdingungen: Anfängliche Protemkonzentration: Rinderserumalbumin 2 g/dl. Rinderserum-/-globulin 2 g/dl, gemischt in phosphaigepufferter Kochsalzlösung: Badverhältnis: 6 ml/g des Adsorbenses; 37°C. Schütteln mit 120 Zyklen pro Minuie.

Beispiel 3

Jeweils 0.5 g des porösen Glases CPG-10-240 (vgl. Beispiel 1-8) (Beispiel 3-1). CPG-10-500 (mittlerer Porendurchmesser D=70 nm, Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0.8D-1.2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen = 99%, spezifische Porenvolumen =0,87 cem/g, Oberfläche = 39m²/g. Teilchengröße = 0.12 bis 0,17 mm (Beispiel 3-2) und CPG-10-700 (mittlerer Porendurchmesser D=88 nm, Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0,8£M,2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen =99%, spezifische Porenvolumen = 1,25 cem/g, Oberfläche 37 m-Vg,Teilchengröße = 0,12 bis 0,17 mm (Beispiel 3-3), werden eingesetzt. 3 ml einer Lösung von Rinderserumalbumin (Fraktion V, Sigma) und Rinderserum-/-globulin (Fraktion II. Sigma) in einer phosphatgepufferten Kochsalzlösung mit einer Konzentration eines jeden Proteins von 2 g/dl wird zugesetzt, worauf die Mischung bei 37" C mit 120 Zyklen pro min geschüttelt wird. Von der überstehenden Flüssigkeit werden Proben in Intervallen entnommen und auf Albumin nach der Bromkresolgrün-Methode und auf das Gesamiproicin nach der Biuret-Methode untersucht. Die /-Globulinkonzentration wird als Unterschied zwischen dem Gesamtprotein und dem Albumin berechnet. Die mittleren Porendurchmesser der verwendeten porösen Giasspezies sowie die Adsorptionskapazitäten für Albumin und /-Globulin gehen aus der Tabelle III hervor. Bei einem Vergleich mit den gemäß Beispiel 2 erhaltenen Ergebnissen zeigen diese Ergebnisse, daß die porösen Gläser mit mittleren Porendurchmessern von 35 bis 90 nm eine ausgezeichnete Adsorptionsselektivität für/-Globulin besitzen.

Tabelle IU Proteinadsorptionskapazitäten (in 3 h)

Beispiel Nr.

Mittlerer ;--Globulin Albumin

Porendurchmesser

3-1 3-2 3-3

37 nm 70 nm 88 nm

53,1 mg/g 34.8 mg/g 42,b mg/g

58,2 mg/g
25.2 mg/g
36,6 mg/g

Beispiel 4

lewcils 25 g poröses Glas CPG-10-500 (vgl. Beispiel 3-2), CPG-10-700 (vgl. Beispiel 3-3) und CPG-100-1000 (mittlerer Porendurchmesser D=130nm Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0,8D-1,2Deingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen = 90%, spezifisches Porenvolumen = I.OSccm/g, Oberfläche = 28 mVg, Teilchengröße = 0,12 bis 0,17 mm), werden in 200 ml einer 5%igen /-Aminopropyltriethoxysilanlösung in Toluol eingetaucht und unter Rückfluß über Nacht erhitzt. Die auf diese Weise aminierten CPG-Materialien werden mit Toluol gewaschen und getrocknet. 10 g eines jeden aminierten CPG-Materials wird in 100 rn! einer 10%igen Bernsteinsäurelösung in Dioxan eingetaucht, worauf die Mischung bei 40°C 7 h lang geschüttelt wird. Die auf diese Weise carboxylierten CPG-Materialien (Beispiel 4-1, 4-2 bzw. 4-3) werden mit Dioxan gewaschen und getrocknet. Jeweils 0,5 g des carboxylierten CPG werden genommen und auf die Adsorptionskapazitäten für Albumin und /-Globulin nach den in Beispiel 3 beschriebenen Methoden getestet. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle IV hervor.

Tabelle iV

Proteinadsorptionskapazitäten von carboxylierten

^B CPG-Materialien (in 3 h)

Beispiel Mittlerer ;"-GlobuIin Albumin

Nr. Porendurehmesscr

t

4-1 70 nm 36.0 mg/g 31.2 mg/g

4-2 88 nm 68,9 mg/g ~0

4-3 130 nm 27,6 mg/g 27,6 mg/g

Beispiel 5

Das carboxylierte CPG-10-1000 mit einem mittleren Porendurchmesser von 130 nm hergestellt gemäß Beispiel 4, wird mit einem Hydroxyethylmethacrylat/Methacrylsäure-Copolymeren nach der Sprühmethode beschichtet, wobei der Gewichtsprozentsatz der Beschichtungsschicht 0,2% beträgt. Das Produkt wird auf die Adsorptionskapazitäten für Albumin und/-Globulin nach der in Beispiel 3 beschriebenen Methode getestet. »Die Adsorptionskapazität für Albumin und /-Globulin in 3 h betragen 15,0 mg/g bzw. 75,0 mg/g. Es wird daher festgestellt, daB diese Beschichtungsbehandlung das Albuminadsorptionsvermögen des carboxylierten CPG vermindert, jedoch seine/-Globulinadsorptionskapazität erhöht.

Beispiel 6

Poröses Glas CPG-10-1000 (Beispiel 4), wird mit Polyacrylsäure nach der Sprühmethode (Gewichtsprozent der Beschichtung = 0.5%) beschicktet und dann bei 120⁰C 2 h lang erhitzt. Das Produkt wird auf die Adsorptionskapaziläien für Albumin und /-Globulin nach der in Beispiel 3 beschriebenen Methode getestet. Die Adsorptionskapazitäten für Albumin und /-Globulin in 3 h betragen 42,0 mg/g bzw. 60,0 mg/g. Auf diese Weise wird festgestellt, daß auch ein Beschichten mit einem Carboxyl-enthaltenden Polymeren eine Erhöhung des /-Globulinadsorptionsvermögens des CPG-Materials bedingt.

Beispiel 7

Poröses Glas CPG-10-500 (vgl. Bespiel 3-2), wird nach der in Beispiel 4 beschriebenen Weise aminosilaniert. 5 g des Silanationsprodukts werden verwendet. 50 ml einer 5%igen Glutaraldehydlösung in 1 η Chlorwasserstoffsaure wird zugesetzt und die Mischung bei Zimmertemperatur 17 h lang geschüttelt. Das CPG wird gut mit Wasser gewaschen, worauf 50 ml einer 5%igen Taurinlösung in 1 η Natriumhydroxyd zugesetzt werden. Die Mischung wird bei Zimmertemperatur 8 h geschüttelt. Das auf diese Weise erhaltene CPG mti Sulfoendgruppen wird auf das Adsorptionsvermögen für Albumin und /-Globulin nach der in Beispiel 3 beschriebenen Methode getestet. Die Mengen an Albumin und /-Globulin, die in 3 h adsorbiert werden, betragen 25,8 mg/g bzw. 63,6 mg/g. Die Ergebnisse zeigen, daß die Sulfogruppeneinführung eine größere Zunahme der Adsorptionsselektivität für/-Globulin als die Carboxylgruppeneinfühiimg bedingt.

Beispiele \

Jeweils 25 g poröses Glas CPG-10-500 (Beispiel 3-2), CPG-10-700 (Beispiel 3-3) und CPG-10-1000 (Beispiel 4), werden in 200 ml einer 5%igen Lösung von /-Aminopropyltriethoxysilari in Toluol eingetaucht und unter |

Rückfluß über Nacht erhit/t. Jeweils 0.5 g der nichtbehandclten CPG-Materialion (Beispiele 8-1. 8-J b/.w. 8-5) sowie der aminicrien CPG-Materialicn (Beispiele 8-2, 8-4 b/.w. 8-b) werden auf das Adsorplionsvermögen für Albumin und /-Globulin nach der in Beispiel J beschriebenen Methode getestet. Die llrgebnisse gehen aus der ·%> Tabelle V hervor. Für jeden der mittleren Porendurchmesser /eigen die Ergebnisse, daß die Aminogruppcncinführung die Adsorptionskapazität für Albumin erhöht, jedoch uas Adsorpiionsvermcgen für/-Globulin vermindert.

Tabelle V

Proteinadsorptionskapazität von porösen Glasspezies (in 3 h)

Beispiel Mittlerer Aminogruppen- Albumin /-Globulin

Nr. Porendurchmesser einführung ^

8-1 70 nm nicht durchgeführt 25,2 mg/g 34,8 mg/g

8-2 70 nm durchgeführt 38,4 mg/g ~0

8-3 88 nm nicht durchgeführt 36,6 mg/g 42,6 mg/g

8-4 88 nm durchgeführt 53,4 mg/g 3,6 mg/g

f 8-5 130 nm nicht durchgeführt 48,0 mg/g 9,0 mg/g

S 8-6 130 nm durchgeführt 64,2 mg/g ~0

Beispiel 9

Poröses Glas CPG-10-1400 (mittlerer Porendurchmesser D= 140 nm. Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmesser von 0,8D-l,2O eingenommen wird, zu dem gesamten Porenvolumen = 99%, spezifisches Porenvolumen = 0.66 ccm/g, Oberfläche = 8.3 nrVg. Teilchengroße = 0.12 bis 0.17 mm. wird in unter Rückfluß stehendem Toluol mit v-Atninopropyliricihoxysilan behandelt. Das Aminicrungsprodukt wird dann mit Bernsteinsäureanhydrid in wasserfreiem Dioxan umgesetzt, wobei eine Carboxylgruppcn-tragcndc ΟΡΟΙ 0-1400-Modifikaiion (Beispiel 9-1) erhalten wird.

Poröse-Glas CPG-10-2000 (mittlerer Porendurchmesser D=280 nm. Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0.8D-I.2D eingenommen wird, zu dem gesamten Porenvolumen = 99%, spezifisches Porenvolumen = 0,66 ccm/g. Oberfläche = 8,3 m²/g. Teilchengröße = 0,12 bis 0,17 mm) (Beispiel 9-2), wird räch der in Beispiel 9-1 beschriebenen Weise zur Gewinnung einer Carboxylgruppen-tragenden Modifikation (Beispiel 9-3) behandelt. Ferner wird poröses Glas CPG-10-2000 in eine 1 Gew.-°/oige Methanollösung eines Copolymeren aus 75Gew.-% Hydroxyethylmethacrylat, 20 Gew.-°/o Methacrylsäure und 1 Gew.-% Glycidylmethacrylat in Ethanol eingetaucht, getrocknet und wärmebehandelt, wobei eine CPG-IO-2000-Modifikation, die mit dem hydrophilen Polymeren beschichtet, ist, erhalten wird (Beispiel 9-4).

Poröses Glas FPG-2000 L (mittlerer Porendurchmesser D= 220 nm, Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0.8D-1.2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen =90%, spezifisches Porenvolumen = 0,92 ccm/g, Oberfläche 14 m²/g. Teilchengröße = 0,12 bis 0.17 mm). (Beispiel 9-5). wird nach der in Beispiel 9-1 beschriebenen Weise behandelt, wobei ein Produkt mit an die Oberfläche eingeführten Carboxylg! uppen erhallen wird (Beispiel 9-6).

Poröses Glas CPG-10-700 (vgl. Bcisp':! 3-3)(Beispiel 9-7), wird nach der in Beispiel 9-1 beschriebenen Weise behandelt, wobei ein Produkt mit in die Oberfläche eingeführten Carboxylgruppen erhalten wird (Beispiel 9-8).

Diese porösen Gläser v/erden auf ihre Adsorptionskapazitäten für Urease (Typ ill. Sigma, Molekulargewicht = 470 000) und Rinder-^-globuün (Fraktion II, Sigma, Molekulargewicht = 160 000) untersucht. Eine Mischung aus jedem Material und einer Lösung der Proteine in einer phosphatgepufferten Kochsalzlösung bei einem Badverhältnis von 6 ml/g des Adsorbens wird bei 37°C 3 h geschüttelt, wobei die Anfangskonzentraiion eines jeden Proteins 2 g/dl beträgt. Die Proteinkonzentrationen in der überstehenden Flüssigkeit werden nach der Biuret-Mcthodc bestimmt und die Adsorptionskapazitäten für die Proteine daraus berechnet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der Tabelle VI hervor.

Tabelle VI
Proteinadsorptionskapazitäten (in 3 h)

Beispiel Mittlerer Urease ^-Globunn

Nr. Porendurchmesser

9-1	140 nm
9-2	280 nm
9-3	280 nm
9-4	280 nm
9-5	220 nm
9-6	220 nm
9-7	88 nm
9-8	88 nm

9.6 mg/g	3,0 mg/g
5,4 mg/g	—
18,6 mg/g	0
12.0 mg/g	0
2,0 mg/g	0
16,2 mg/g	1.2 mg/g
3,5 mg/g	45,0 mg/g
2.0 mg/g	69.0 mg/g

Wie aus den Werten in der Tabelle Vl hervorgeht, hat die Verwendung eines jeden der porösen Gläser mit einem mittleren Porcndurchnicsscr in einem Bereich von 100 bis 300 nm. gemäß Beispiel 9-1 bis Beispiel 9-6 eine selektive Adsorption von Urease, einem Protein mil einem hohen Molekulargewicht, /ur Folge, wobei jedoch praktisch keine Adsorption des ;~G!obü!ins mit niederem Molekulargewicht festgestellt wird. Demgegenüber adso. biercn die porösen Gläser mit einem mittleren Porendurchmesser von weniger als 100 nm gemäß Beispiel 9-7 und Beispiel 9-8 praktisch keine Ureause, jedoch/-Globtil'n in relativ großen Mengen.

Beispiel 10

Poröses Material CPG-10-1400 (s. Beispiel 9), wird in Beispiel 10-1 verwendet. Poröses Glas FPG-700 L (mittlerer Porendurchmesser D= 72 nm, Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0,8D--1.2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen = 99%, spe;'.fisches Porenvolumen = 0,95CCmZg, Oberfläche = 37 m²/g, Teilchengröße = 0,12 bis 0,17 mm), wird gemäß Beispiel 9-1 zur Einführung von Oberflächencarboxylgruppen behandelt. Das Produkt wird In Beispiel 10-2 verwendet. Die Adsorptionskapazitäten für Rinderleberkatalase Molekulargewicht =* 240 000) betragen unter den gleichen Testbedingunijen wie in den Beispielen 9-1 bis 9-6 mit Ausnahme der anfänglichen Protcinkonzcniration 2.3 g/dl. Die erhaltenen Ergebnisse gehen aus der Tabelle VII hervor. Die Werte zeigen, daß ein poröses Glas mit einem mittleren Porendurchmesser von nich? weniger als 100 nm für eine Adsorption von Katalase mit ei?em Molekulargewicht von 240 000 erforderlich ist.

Tabelle VII

ProicinfKalalascJ-Adsorpiionskapuziiäien (in J h)

■ _s

Minierer Kiimlasc Porendtirchnicsser

jr.

Beispiel 10-1 140 mn l9.0nVg/g

Beispiele 10-2 72 nm 0

Beispiel 11

50ml CPG-10-350 (mittlerer Porendurchmesser D=38nm, Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern von 0.8D-1,2D eingenommen wird, zu dem Gesamtporenvolumen = 86%, spezifisches Porenvolumen >= 1,39 ccm/g, Oberfläche = 90 m^J/g, Teilchengröße = 0,12 bis 0.17 mm), das lh eine 0,25 Gew.-%ige is Lösung eines Copolymcrcn aus 99.5% Hydroxymethylmethacrylat und 0,5% Glycidylmethacrylat in Ethanol eingetaucht, dann getrocknet und erhitzt worden ist, wird in eine Polypropylenvorrichtung eingefüllt, deren beide Enden mit einem Potycsicnüier rini einer lichten fviusCncüVvciic von 0.08 mrn verschon Sind. VoUblü! eines Kaninchens (3,4b kg, ö) wird in der Vorrichtung in vivo I h mit einer Fließgeschwindigkeii von ungefähr 5 ml/min umlaufen gelassen. Aliquots des Bluts werden aus der Arterienleitung und der Vcncnlcitung entnommen und das Piasnva durch Zentrifugieren erhalten. Das Plasma wird durch Flüssigkciisehroniaiographie (High Performance Liquid Chromatography) analysiert. Aus den erhaltenen Pcakhöhen des Chromalogranims lassen sich die jeweiligen Entfernung.sralen für Albumin b/.w./-Globulin berechnen.

Die in der Tabelle VIII zusammengefaßten Ergebnisse zeigen offensichtlich, daß 70% ;"-Globulin im Blut innerhalb 1 h entfernt werden, während Albumin auf nur 20% vermindert wird.

Tabelle VIII

Entfernung von Albumin und ^-Globulin in dem

Kaninchenblut

Umlaufzeit Albumin ^-Globulin (%) (%)

I h Arterie 23 63

Vene 27 68

Beispiel 12

2 g CPG-10-75 (vgl. Beispiel 1) wird in eine Polypropylensäule (siehe Beispiel 11) eingepackt. Durch die Vorrichtung werden 15 ml eines Kaninchenvollbluts, das 120 mg Eiweißlysozym enthält, bei 37°C 3 h mit einer Fließgeschwindigkcit von ungefähr 3 ml/min umlaufen gelassen. Die Konzentraiion an Ly.soy.ym. Albumin und /-Globulin werden jeweils zum gleichen Zeitpunkt nach der gleichen in Heispiel 11 beschriebenen Methode bestimmt.

Aus den Ergebnissen der Tabelle IX geht hervor, daß Lyso/ym spezifisch innerhalb von 3 h entfernt wird, währcnddcmgcgenübcr Albumin und /-Globulin überhaupt nicht beseitigt werden.

Tabelle IX Entfernung von Lysozym im	Lysozym (%)	Kaninchenblut	/-Globulin (%)
Umlaufzeit (h)	95 99 100	Albumin (%)	0 0 0
1 2 3	0 0 0

Beispiel 13

Kaninchenantirinderserumalbumin-Antiserum. das aus einem Kaninchen erhalten worden ist. das durch Rindcrserumalbumin (BSA) immunisiert worden ist, wird mit 100 mg BSA bei 37°C 30 min bebrütet. Es erfolgt eine Filtration durch ein 0,2 μ Membranfilter, wobei ein Kaninchenserum erhalten wird, das löslichen Immunkomplex enthält.

Carboxyliertes CPG-lO-2000-Material (vgl. Beispiel 9-3) wird in eine Polypropylensäule (analog der Vorrichtung gemäß Beispiel 12) eingepackt, worauf 10 ml des vorstehend beschriebenen Kaninchenserums durch diese Vorrichtung bei 37° C 3 h mit einer Fließgeschwindigkeit von ungefähr 3 ml/min umlaufen gelassen werden. Die Veränderung der Immunkomplexkonzentrationen in dem Kaninchenserum werden durch Flüssigkeitschroma-

Umlaufzeit (h)	Immunkomplex (%)	Andere Proteine (%)
I 2 3	Ul O OC Oi	O O 7
	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

tographie mit hohem Wirkungsgrad (HPLC) unter den in Beispiel 11 beschriebenen Bedingungen analysiert, mit der Ausnahme, daß die eingesetzte Vorrichtung eine G-4000-SW-Vorrichtung ist (Innendurchmesser 7.5 mm, Länge 600 mm).

Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle X hervor. Der Immunkomplex nimmt um ungefähr 30% innerhalb von 5 3 h ab, während andere Proteine, bei denen es sich praktisch um Albumin und ^-Globuline handelt, nur um 7% vermindert werden. Daraus geht hervor, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu in der Lage ist, den Immunkomplex in dem Kaninchenserum selektiv zu entfernen.

Tabelle X to

Entfernung von Immunkomplex in Kaninchenserum

12

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Adsorption von Blutproteinen, bestehend aus einem Bluteinlaß und einem Blutauslaß mit jeweils einem Filter und einem zwischen den beiden Filtern gepackten porösen Material, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Material aus porösem Gias besteht und einen mittleren Durchmesser von 3 bis 300 nm aufweist und das Verhältnis des Volumens, das von Poren mit Durchmessern zwischen 0,8 D und 1,2 D eingenommen wird, zu dem gesamten Porenvolumen wenigstens 80% beträgt, wobei D der mittlere Porendurchmesser ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Porendurchmesser des porösen Glases zwischen 3 und 151nm zur Adsorption von Proteinen mit Molekulargewichten von 500 bis 20 000 liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Porendurchmesser des porösen Glases zur Adsorption von Protein mit Molekulargewichten von 20 000 bis 200 000 zwischen 15 und 100 nm liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Porendurchmesser des porösen Glases zur Adsorption von Proteinen mit Molekulargewichten zwischen 200 000 und 1 000 000 zwischen 100 und 300 nm liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Porendurchmesser des porösen Glases znr Adsorption von /-Globulin zwischen 35 und 90 nm liegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Glas mit einem hydrophilen Polymeren überzogen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Polymere aus Polymeren auf der Basis von Acrylsäureester, Polymeren auf der Basis von Methacrylsäureester^ Polymeren auf der Basis von Acrylamid, Polymeren auf der Basis von Vinylalkohol, Vinylpyrrolidon, Cellulosenitrat oder Gelatine besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Polymere ein Polymeres auf der Basis eines Acrylsäure- oder Methacrylsäureesters ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile Polymere ein Polymeres auf der Basis von Acrylsäure- oder Methacrylsäure ist, wobei ein Epoxygruppen enthaltendes polymerisierbares Monomere·" «polymerisiert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des porösen Glases negativ geladen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Glas Carboxy- oder Sulfogruppcn auf der Oberfläche trägt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Glas Silnnolgruppcn auf der Oberfläche trägt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Glas durch Säurebehandlung eines Alkaliborsilikatglases mit einer feinen Phasentrennungsstruktur erh?Uen worden ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Porenvolumen des porösen Glases nicht weniger als 0,5 ccm/g beträgt.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das spezifische Porenvolumen des porösen Glases zwischen 0,5 und 2 ccm/g liegt.