[go: up one dir, main page]

DE8233283U1 - DEVICE FOR STATIC MEMBRANE FILTRATION - Google Patents

DEVICE FOR STATIC MEMBRANE FILTRATION

Info

Publication number
DE8233283U1
DE8233283U1 DE19828233283U DE8233283U DE8233283U1 DE 8233283 U1 DE8233283 U1 DE 8233283U1 DE 19828233283 U DE19828233283 U DE 19828233283U DE 8233283 U DE8233283 U DE 8233283U DE 8233283 U1 DE8233283 U1 DE 8233283U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
membrane
filtration
dipl
ing
insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19828233283U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sartorius AG
Original Assignee
Sartorius AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sartorius AG filed Critical Sartorius AG
Priority to DE19828233283U priority Critical patent/DE8233283U1/en
Publication of DE8233283U1 publication Critical patent/DE8233283U1/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/08Thickening liquid suspensions by filtration
    • B01D17/085Thickening liquid suspensions by filtration with membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/14Ultrafiltration; Microfiltration
    • B01D61/18Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/024Hollow fibre modules with a single potted end
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/06Tubular membrane modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/087Single membrane modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/16Rotary, reciprocated or vibrated modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5021Test tubes specially adapted for centrifugation purposes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

HH ·η . < · «ι« Λ , 4 · » IHH η. <· «Ι« Λ, 4 · »I

Gerat für statische, MembranfiltrationDevice for static, membrane filtration

Die Erfindung betrifft ein Gerat für statische Membranfiltration/ wobei das zu filtrierende Medium unter einem Überdruck mit der Membran in Kontakt steht, insbesondere für die Abscheidung sehr geringer Substanzmengen aus Suspension öder Lösung.The invention relates to a device for static membrane filtration / wherein the medium to be filtered is in contact with the membrane under an overpressure, in particular for the separation of very small amounts of substance from suspension or solution.

Unter Membranfiltration versteht man Stofftrennprozesse durch selektiv permeable Membranen unter Einfluß einer hydrostatischen Druckdifferenz. Je nach Art der verwendeten Membranen spricht man von Mikro-, Ultra- bzw. Hyperfiltra- tiont wenn es sich bei den zurückgehaltenen Anteilen um Partikel, gelöste hochmolekulare Substanzen oder Niedrigmolekularsubstanzen handelt.Membrane filtration means material separation processes through selectively permeable membranes under the influence of a hydrostatic pressure difference. Depending on the type of membrane used, one speaks of micro-, ultrafiltration or hyperfiltration t when the retained fractions are particles, dissolved high-molecular substances or low-molecular substances.

Membranen für die Mikrofiltration weisen elektronenmikroskopisch erkennbare Poren auf t deren Größe im Bereich zwischen 0,01 und 15 μ liegen kann. Anwendüngsbeispiele sind Sterix- und Klarfiltration von Lösungen. Ultrafiltratxonsmembranen weisen im allgemeinen keine elektronenmikroskopisch erkennbaren Poren auf und werden durch Angabe des Molgewichts eines Proteins, bzw. Peptids, das gerade noch vollständig zurückgehalten wird, charakterisiert (Trenngrenze). Ty-Membranes for microfiltration include electron microscopy recognizable pores t ranging in size between 0.01 and 15 may be μ. Application examples are sterile and clarification filtration of solutions. Ultrafiltration membranes generally have no pores that can be recognized by an electron microscope and are characterized by specifying the molecular weight of a protein or peptide that is just completely retained (separation limit). Ty-

It IlIt Il

■ a
4 t
■ a
4 t

pische Anwendungen sind Konzentrierung oder Fraktionierung von ProteinlösUngen. Das wichtigste Anwendungsgebiet von Hyperfiltrationsmembran ist die Wasserentsalzung.Typical applications are concentration or fractionation of protein solutions. The main area of application of The hyperfiltration membrane is the desalination of water.

Die Übergänge zwischen diesen Bereichen sind fließend. So können Mikrofilträtionsmembrane einer nominellen Porengröße von 0,0 5 μ bereits höhermolekulare Proteine quantitativ zurückhalten. Der übergang von Ultra- zu Hyperfiltration wird im allgemeinen bei einer Trenngrenze von 500 Daltons gezogen, doch weisen Ultrafiltrationsmembranen mit einer Trenngrenze von 50 0 Daltons i.a. bereits ein erhebliches Rückhaltevermögen für niedermolekulare Salze auf.The transitions between these areas are fluid. So can microfiltration membranes with a nominal pore size Quantitatively hold back proteins of even higher molecular weight from 0.0 5 μ. The transition from ultrafiltration to hyperfiltration is generally drawn at a cut-off point of 500 Daltons, but ultrafiltration membranes show with a cut-off of 50 0 Daltons i.a. already has a considerable retention capacity for low molecular weight salts on.

Die statische Filtration ist das einfachste Filtrationsverfahren. Hierbei steht das zu filtrierende Medium ohne erzwungene Strömungen unter einem überdruck mit der Membrane in Kontakt. Sie kann dann mit Erfolg angewandt werden, wenn nur sehr geringe Substanzmengen aus der Suspension oder Lösung abgeschieden werden müssen, wie dies bei der Gewinnung von sterilen Filtraten aus schwach verkeimten Lösungen der Fall ist.Static filtration is the simplest filtration method. The medium to be filtered is without forced flows under an overpressure in contact with the membrane. It can then be used with success, if only very small amounts of substance have to be separated from the suspension or solution, as is the case during extraction of sterile filtrates from weakly contaminated solutions is the case.

Je höher jedoch die Konzentration der abzutrennenden gelösten oder suspendierten Substanzen ist, um so mehr werdenHowever, the higher the concentration of the dissolved or suspended substances to be separated, the more there will be

bei der statischen Filtration die erzielbaren Filtrationsraten (Filtratmerige pro Fläche und Zeit) durch die Anreicherung an der Membranoberflache beeinträchtigt.s Im FaÜ der Mikrofiltration ist dieser Vorgang auf die Bildung eines Filterküchens und Verstopfung der Poren sürückzuführen, bei der Ultrafiltration auf die Ausbildung einer sogenannten Sekundärmembrane, d.h. einer mehr oder weniger dünnen Schicht aufkonzentrierten Proteins, die ihrerseits eine Abscheidecharakteristik hat, die sich von der verwendeten Membrane unterscheidet. Dadurch wird nicht nur die Durchtrittsgeschwindigkeit des Lösungsmittels herabgesetzt, sondern auch der Durchtritt von gelösten niedermolekularen Substanzen behindert, was insbesondere bei Fraktionierungsaufgaben stört. Bei der Hyperfiltration wirkt sich zusätzlich nachteilig aus, daß die an der Membrane angereicherten niedermolekularen Substanzen schon bei relativ niedrigen Konzentrationen einen hohen osmo-· tischen Druck aufweisen, so daß auch die treibende Kraftwith static filtration the achievable filtration rates (Filtratmerige per area and time) through the Enrichment on the membrane surface impaired. S Im In the case of microfiltration, this process affects the formation of a filter cake and clogging of the pores, in ultrafiltration on the formation of a so-called secondary membrane, i.e. one more or less thin layer of concentrated protein, which in turn has a separation characteristic that differs from the membrane used. This will not just do the rate of passage of the solvent is reduced, but also the passage of dissolved low molecular weight Substances hindered, which is particularly annoying in fractionation tasks. With hyperfiltration has an additional disadvantage that the low molecular weight substances enriched on the membrane already have a high osmotic pressure at relatively low concentrations, so that the driving force

der Filtration (Differenz zwischen osmotischem und hydraulischem Druckunterschied) vermindert wird. Bei Ultra-the filtration (difference between osmotic and hydraulic Pressure difference) is reduced. At ultra

u. Hyperfiltration spricht man hier von Konzentrationspolarisation. In gewissen Grenzen können diese Vorgänge dadurch verzögert werden, daß man durch Anwendung niedriger Arbeitsdrucke auf hohe Anfangsfiltrationsleistungen verzichtet. Davon wird beispielsweise bei der Mikrofiltrationand hyperfiltration we speak of concentration polarization here. Within certain limits, these processes can be delayed by using lower working pressures dispenses with high initial filtration performance. This is used, for example, in microfiltration

llll

I I t >I I t>

MIf i i t i MIf iiti

II ■ lit · t II ■ lit · t

it ■ · ) ·it ■ ·) ·

S Gebrauch gemacht, wo dadurch eine deutliche Erhöhung der "Standzeit" (insgesamt filtrierbäre Flüssigkeitsmenge pro Flächeneinheit) erreicht werden kann. Offensichtlich spielt hier die geringere Komprimierung des entstehenden Filterkuchens eine Rolle. Niedrige Arbeitsdrücke und große FiI-terflachen verbessern auch den Fraktiönierungseffekt bei der Trennung von Proteinen Unterschiedlichen Molgewichts.S made use of, where this results in a significant increase in the "Service life" (total amount of filterable liquid per unit area) can be achieved. Obviously plays the lower compression of the resulting filter cake plays a role here. Low working pressures and large filter surfaces also improve the fractionation effect the separation of proteins of different molecular weights.

Der Einsatz großer Filterflächen ist jedoch nicht nur wegen des hohen technischen Aufwands vielfach undurchführbar. Insbesondere bei analytischen Filtrationsaufgaben, bei denen es auf eine möglichst vollständige Gewinnung von Konzentrat oder Filtrat und auf deren unverfälschte Zusammensetzung ankommt, müssen möglichst kleine Filterflächen angewandt werden.However, the use of large filter areas is not just that often impracticable due to the high technical effort involved. In particular for analytical filtration tasks that require the most complete recovery possible of concentrate or filtrate and their unadulterated composition is important, must be as small as possible Filter surfaces are applied.

Es ist selbstverständlich, daß große Filterflächen auch entsprechend große Verluste an anhaftendem Filtrat oder Konzentrat zur Folge haben. Darüber hinaus kann aber auch deren Zusammensetzung durch das Filtermaterial in unerwünschter Weise verändert werden. Einerseits enthalten die moisten Filtermaterialien, insbesondere ültrafiltrationsmembranen, auswaschbare Hilfsmittel (Netzmittel, Weichmacher, Glycerin, Bactericide u.a.), die in höheren Konzentrationen stören können, deren Auswaschung aber zur Verdünnung der Probe führen würde. Andererseits können FiI-It goes without saying that large filter areas also result in correspondingly large losses of adhering filtrate or concentrate. In addition, however, can also the composition of which can be undesirably changed by the filter material. On the one hand included most of the filter materials, especially ultrafiltration membranes, Washable auxiliaries (wetting agents, plasticizers, glycerine, bactericides, etc.) that are in higher concentrations can interfere, but washing them out would lead to the dilution of the sample. On the other hand, FiI-

I *·< ?: fii. termaterialien durch spezifische oder unspezifische Ad- *'* Sorptionseffekte die Zusammensetzung der Probe sowohl in ihrer Gesamtkonzentration als auch im Konzentrationsverhältnis der einzelnen Komponenten zueinander verändern. Beispiele hierfür, auf die später noch eingegangen wird, sind die Adsorption von ungebundenen Pharmaka bei der Ultrafiltration von Serum und die partielle Proteinadsorption bei der Aufkonzentrierung der Proteine in Harn, |I * · <? : fii. Termaterialien change the composition of the sample both in its total concentration and in the concentration ratio of the individual components to one another through specific or unspecific ad- * '* sorption effects. Examples of this, which will be discussed later, are the adsorption of unbound pharmaceuticals during the ultrafiltration of serum and the partial protein adsorption \ · during the concentration of proteins in urine, |

Die Nachteile der statischen Filtration können zwar durch i das Prinzip der tangentialen überströmung weitgehend behoben werden, ist jedoch im Bereich kleiner und kleinster Volumina wegen der auftretenden Verluste nicht anwendbar.The disadvantages of static filtration can be largely eliminated by using the tangential overflow principle However, it cannot be used in the area of small and very small volumes because of the losses that occur.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, in einfacherer Weise als bisher auch bei kleinsten Mengen Verfälschungen bei Entnahme von Konzentrat oder Filtrat zu vermeiden und die Automatisation dieser Vorgänge1 zu erleichtern. The invention is now based on the object of avoiding falsifications in the removal of concentrate or filtrate in a simpler manner than before, even with the smallest amounts, and of facilitating the automation of these processes 1.

Erreicht wird dies bei einem Gerät der eingangs genannten Art überraschend dadurch, daß die Membran auf der Außenseite eines im Filtrationsmediüm schwimmendem zum Luftraum offenen Hohlkörperg angebracht ist.In a device of the type mentioned at the outset, this is achieved, surprisingly, in that the membrane is on the outside a hollow body floating in the filtration medium, which is open to the air space, is attached.

η ** tMi mi μ * * · ·· *η ** tMi mi μ * * · ·· *

* a · i * a i i ι ι ί ι i * i ι ι ί ι i *

# * # ♦ I t i i * # * # ♦ I tii *

« * * * ( ill I«* * * (Ill I

t t * i t 4 t I I » · *tt * it 4 t I I »· *

4« MM ·* M III« 4* · t4 «MM · * M III« 4 * · t

ti!« Iti! «I.

t .1 C Ilt .1 C Il

■ e ι■ e ι

- 10 -- 10 -

Vorzugsweise wird als treibende Kraft der Filtration der sich aus dem Niveauunterschied zwischen Filtrationsmedium und Filtrat sowie der Zentrifugalbeschleunigung ergebende hydrostatische Druckunterschied von mindestens 0.5 bar ausgenutzt. Das Gerät kann hierbei so ausgelegt sein, daß die Zentrifugalbeschleunigung keinen Vektor in Richtung der Membran aufweist.The preferred driving force behind the filtration is the difference in level between the filtration medium and filtrate as well as the centrifugal acceleration resulting hydrostatic pressure difference of at least 0.5 bar used. The device can be designed so that the centrifugal acceleration is not a vector in Has direction of the membrane.

Ein ähnliches Gerät scheint in der US-PS 39 60 727 beschrieben zu sein. Im Gegensatz zur Maßnahme nach der Erfindung werden dort aber hydrostatische Druckdifferenzen nicht nur nicht gebraucht, sie müssen vielmehr vermieden werden, damit das Gerät arbeiten kann. Dort soll ein zylindrischer Hohlkörper aus Kunststoff mit einem Filtermaterial auf der einen Seite in dem zu trennenden Blut solange sinken, bis ein unterer Rand mit den sedimentierten festen Bestandteilen in Kontakt kommt. Die Trennung in die beiden Phasen soll durch Gravitationskräfte, unterstützt durch Zentrifugalkraft, erfolgen. Berechnungen zeigen an, daß entweder die Maßnahmen nach dieser US-Patentschrift nicht wirkungsvoll ist, daß das zu filternde Serum keine Zeit hat, sich durch das Filter in das Innere des Apparats zu begeben oder daß Kunststoffe vorgeschlagen werden, die von der Dichte her schon gewisse Funktionen wie gewichtsloses Ruhen nicht herbeiführen können. Jedenfalls soll die Ausübung eines Druckes auf Blut verhindertA similar device appears to be described in US Pat. No. 3,960,727. In contrast to the measure after the Invention, however, hydrostatic pressure differences are not only not needed there, they must rather be avoided so that the device can work. There should be a cylindrical hollow body made of plastic with a filter material sink on one side in the blood to be separated until a lower edge with the sedimented solid components comes into contact. The separation into the two phases should be achieved by gravitational forces, supported by centrifugal force. Calculations indicate that either the measures under this US patent what is not effective is that the serum to be filtered does not have time to get through the filter into the interior of the apparatus or that plastics are proposed which already have certain functions in terms of density how weightless rest cannot bring about. In any case, pressure should be prevented from being exerted on the blood

it *· ·«ι ι » ι < ι * « n it * · · «ι ι» ι <ι * « n ** ♦ #** ♦ #

■I at I · <· '■ I at I · <· '

- 11 - - 11 -

werden, da befürchtet wird, daß kleine Partikel durch die Filter gepreßt werden. Im übrigen ist die bekannte Vorrichtung für die Zwecke der Erfindung ungeeignet, da dort Filter ausschließlich zur Trennung der löslichen von den festen Bestandteilen des Bluts vorgeschlagen werden, die Trennung aber im wesentlichen auf Sedimentation beruht.because it is feared that small particles will be forced through the filters. Incidentally, is the well-known Device unsuitable for the purposes of the invention, since there is only a filter to separate the Soluble from the solid constituents of the blood are suggested, but the separation is essentially up Sedimentation is based.

Die Zielsetzung bei der genannten US-PS kann nur dann erreicht werden, wenn das Wandmaterial des Geräts eine sehr niedrige Dichte aufweist (0,6 g/cm3) und auch die Wandstärke sehr gering ist, so daß vor dem Eindringen des Serums ins Innere die Eindringtiefe gering ist.The objective of the aforementioned US-PS can only be achieved if the wall material of the device has a very low density (0.6 g / cm 3 ) and the wall thickness is also very small, so that before the serum penetrates into the interior the depth of penetration is shallow.

Bei der Maßnahme nach der Erfindung erregt die apparative Unkompliziertheit Erstaunen, die insbesondere auch im Hinblick auf die Fertigung von Einweggeräten von Bedeutung ist.In the case of the measure according to the invention, the simplicity of the apparatus arouses astonishment, especially in the Is important with regard to the manufacture of single-use devices.

Die statische Filtration im Beschleunigungsfeld einer Zentrifuge wird so ausgenutzt, daß die Wanderungsrichtung des Filtrats von der Richtung der Zentrifugalbeschleunigung verschieden ist.The static filtration in the acceleration field of a centrifuge is used in such a way that the direction of migration of the filtrate is different from the direction of centrifugal acceleration.

Zum Unterschied von bekannten Vorrichtungen für" die- ätatiöche Filtration, bei denen ebenfalls die Zentrifugal"·In contrast to known devices for "die- ätatiöche Filtration, in which the centrifugal "·

114 « * » . I I # ♦ ·114 "*". I I # ♦ ·

IJ 11IJ 11

) ι 1 1) ι 1 1

- 12 -- 12 -

beschleunigung zur Erzeugung der wirksamen hydrostatischen Druckdifferenz herangezogen wird (beispielsweise deutsche Patentschrift 19 06 179, Amicon) weist bei der Maßnahme nach der Erfindung die Zentrifugalbeschleunigung keinen Vektor in Richtung der Membran auf. Dadurch wird vermieden, daß vorhandene sedimentierbare Bestandtex]e auf der Membran abgelagert werden oder sich das gebildete Konzentrat, das im allgemeinen eine höhere Dichte aufweist, als die Ausgangslösung, auf der Membran anreichern kann.acceleration is used to generate the effective hydrostatic pressure difference (e.g. German Patent 19 06 179, Amicon) has no centrifugal acceleration in the measure according to the invention Vector in the direction of the diaphragm. This avoids existing sedimentable constituents the membrane are deposited or the concentrate formed, which generally has a higher density, than the starting solution, can accumulate on the membrane.

Im übrigen wird durch die Maßnahme nach der Erfindung erreicht, daß im Lauf der Filtration die bewegliche Membran dem sinkenden Konzentratniveau folgen kann und bis zur Beendigung des Konzentrationsvorgangs in voller Fläche vom Filtratxonsmedium benetzt wird; d.h. die wirksame FiI-trationsflache bleibt während des gesamten Vorgangs unverändert. In addition, the measure according to the invention achieves that in the course of the filtration, the movable membrane can follow the falling concentrate level and up to Completion of the concentration process, the entire area is wetted by the Filtratxonsmedium; i.e. the effective filtration area remains unchanged throughout the process.

Zweckmäßig ist für einen Abbruch der Filtration bei einem gewünschten vorher festgelegten Konzentratvolumen ein Anschlag für das bewegliche die Membran tragende Bauteil angeordnet.It is advisable to stop the filtration at a desired, predetermined volume of concentrate Arranged stop for the movable component carrying the membrane.

Bedingt durch den einfachen Aufbau der Vorrichtung werden die Produktionskosten Und damit das kommerzielle RisikoDue to the simple structure of the device the production costs and with it the commercial risk

• · ί «II « « ί * .• · ί «II« «ί *.

- 13 -- 13 -

niedrig gehalten.kept low.

Zweckmäßig weist der Filtereinsatz anschließend ah die aufgeklebte Membran eine Bohrung auf, von der aus der Filtereinsatz sich innen bis auf die Wandstärke des nen hohlen Filtrateinsatzes erweitert*The filter insert then expediently shows the glued membrane has a hole from which the filter insert extends inside to the wall thickness of the hollow filtrate insert expanded *

Die Maßnahme nach der Erfindung ist anwendbar auf die Ge-The measure according to the invention can be applied to the

1 i1 i

winnung proteirifreien Ultrafiltrat.s.recovery of protein-free ultrafiltrate s.

Eine besondere Anwendung findet die Erfindung bei der Bestimmung nicht proteingebundener Substanzen, insbesondere Pharmaka, in Patientenblut.The invention finds particular application in the determination of substances that are not bound to proteins, in particular Pharmaceuticals, in patient blood.

Die Mikrofiltration und die umgekehrte Osmose sind aber ebenfalls eingeschlossen. Hier kann die minimale Druckdifferenz ebenfalls bei 0,5 bar, in Ausnahmefällen bis hinab auf 0,1 bar, aber immer noch wesentlich höher als nach dem Stand der Technik, liegen.However, microfiltration and reverse osmosis are also included. Here the minimum pressure difference can also be 0.5 bar, in exceptional cases up to down to 0.1 bar, but still significantly higher than according to the prior art.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung ohne sie zu begrenzen.The following example explains the invention without limiting it.

Diese Problemstellung kommt in der biochemischen bzw.This problem comes up in the biochemical resp.

I I ■ II I ■ I

I t 9 ιI t 9 ι

- 14 -- 14 -

medizinischen Analytik und in der pharmazeutischen Forschung häufig vor*medical analysis and pharmaceutical research often before *

Ein einfaches Beispiel ist die Abtrennung von Proteinen vor der säulenchromatographischen Bestimmung Von Aminösäuren (Proteine machen die Säulenfüilüng durch irreversible Bindung unbrauchbar. Enzymätische Pröteinhydröly-^ sate und biologische Flüssigkeiten müssen daher vor der Aminosäureanalyse von Proteinen befreit werden).A simple example is the separation of proteins before the column chromatographic determination of amino acids (Proteins make the column filling unusable by irreversible binding. Enzymatic protein hydroly- ^ Therefore, proteins and biological fluids must be freed from proteins before the amino acid analysis).

Ein Weiterer Anwendungsfall ist die Bestimmung von freien (nicht proteingebundenen Substanzen (z.B. Pharmaka) in Patientenblut*Another application is the determination of free (non-protein-bound substances (e.g. pharmaceuticals) in patient's blood *

Bei der mehrfachen Dosierung von Medikamenten ist zur Aufrechterhaltung einer therapeutischen Konzentration im Blutserum die Kenntnis der Ausgangskonzentration von entscheidender Bedeutung. Diese kann in den meisten Fällen nicht ohne weiteres aus den zuvor verabreichten Gaben abgeschätzt werden, weil die biologische Halbwertszeit große individuelle und zeitliche Unterschiede aufweisen kann. Darüber hinaus ist in den meisten Fällen nicht die Gesamtkonzentration im Serum maßgebend, sondern der nicht proteingebundene Anteil. Eine direkte Korrelation zwischen Gesamtgehalt und freiem Anteil fehlt in der Regel, so daß eindeutige Daten für die Nachdosierung nur aus der direktenWhen multiple doses of medication is used for maintenance a therapeutic concentration in the blood serum, knowledge of the initial concentration is crucial Meaning. In most cases, this cannot be easily estimated from the previously administered doses because the biological half-life can vary widely between individuals and times. About that Furthermore, in most cases it is not the total concentration in the serum that is decisive, but the one that is not bound to protein Proportion of. As a rule, there is no direct correlation between total salary and free share, so that it is unambiguous Data for post-dosing only from the direct

IHI · »IHI · »

- 15 -- 15 -

Bestimmung des freien Anteils erhalten werden können.Determination of the free fraction can be obtained.

Dies ist insbesondere dann von entscheidender Bedeutung, wenn sich therapeutisch wirksame Konzentration nur wenig von der toxischen Konzentration unterscheidet* Dieser Fall liegt beispielsweise in der Digitoxin-Therapie bei niereninsuffizienten Patienten vor (P* Kramer; Ärztliche Forschung 28, 15-26 (1981)).This is particularly important when if the therapeutically effective concentration differs only slightly from the toxic concentration * This case is, for example, in digitoxin therapy for those with kidney failure Patients before (P * Kramer; Medical Research 28: 15-26 (1981)).

In derartigen Fällen ist es wünschenswert, die Gewinnung des Ultrafiltrats direkt aus Blut vornehmen zu können, weil dadurch nicht nur Zeit sondern auch Blut gespart wird. (Wenn vor der Ultrafiltration in einem gesonderten Arbeitsvorgang Plasma gewonnen wird, muß auf Grund der auftretenden Verluste mehr Blut eingesetzt werden als bei der direkten Ultrafiltration von Blut. Das aber kann bei häufigeren Bestimmungen an den ohnehin oft anämischen Patienten ein zusätzliches Risiko bedeuten. Außerdem hat die zitierte Untersuchung gezeigt, daß gerade Digitoxin von den meisten gebräuchlichen Membranmaterialien in störender Weise adsorbiert wird (dafür sind nicht nur die Membranmaterialien selbst, sondern auch die vielfach zur Verstärkung verwendeten vliesartigen Trägermaterialien verantwortlich). Es ist also in jedem Fall wichtig, mit einem Minimum an Filterfläche auszukommen.In such cases it is desirable to be able to obtain the ultrafiltrate directly from blood, because it not only saves time but also blood. (If in a separate Working process plasma is obtained, more blood must be used because of the losses that occur than with direct ultrafiltration of blood. However, this can be done with more frequent determinations on the often anemic patient anyway mean an additional risk. In addition, the cited study has shown that it is precisely Digitoxin of the Most common membrane materials are adsorbed in a disruptive manner (this is not only due to the membrane materials itself, but also the fleece-like carrier materials often used for reinforcement). It it is therefore important in any case to get by with a minimum of filter surface.

" >" 4 4 444«">" 4 4 444 «

•4 It • 4 It C, · I 4 4 C, · I 4 4

44444 4 ··(. »44444 4 ·· (. »

4 4 4 4 4 04»4 4 4 4 4 04 »

•·4 4 · 444• 4 4 444

- 16- 16

Blut gehört infolge seines hohen Gehalts an geformten Bestandteilen (Blutkörperchen) und der höhen Pföteinkönzentration zu den am schwierigsten ultrafiltriefbaren Medien. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur direkten Gewinnung von Ultrafiitrat aus Blut ist in der Figur dargestellt, wobei der Zustand nach Beginn der Filtration ge= zeigt wird. Die geformten Bestandteile (Blutkörperchen) 2 befinden sich bereits am Boden des Zentrifugenröhrchens I> der Filtrationseinsatz 4 mit der Membran 8 schwimmt auf dem Plasma 3. Der seitliche Abstand 14 zwischen Einsatz 4 und Röhrchen *i ist zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt und beträgt etwa 0,1 mm. (Bei den meist konischen Röhrchen ist das Innenmaß im unteren Teil maßgebend) . Die Abdrehung 12 verhindert das Aufsteigen eines kapillaren Flüssigkeitsfilms im Ruhezustand (bei stehender Zentrifuge). Die Membrane 8, vorzugsweise eine asymmetrische Ultrafiltrationsmembrane mit einer Trenngrenze von 20.000 Daltons, ist mit der aktiven (filtrationswirksamen) Seite nach außen mittels eines Schweiß- oder Kleberandes 9 derart mit dem Einsatz 4 verbunden, daß die Querdurchströmbarkeit der Membrane in diesem Bereich unterbunden ist. (Asymmetrische Ultrafiltrationsmembranen weisen bekanntlich unter der filtrationswirksamen Schicht eine relativ grobporige proteindurchlässige Stützschicht auf. Wenn also der Stanzrand der Membrane offen bleibt, was beiBlood belongs because of its high content of molded components (Blood cells) and the high paw concentration are among the most difficult ultrafiltrate media. A device according to the invention for the direct extraction of ultrafiltration from blood is shown in the figure, where the state after the start of the filtration is shown. The formed components (blood cells) 2 are already at the bottom of the centrifuge tube I> the filtration insert 4 with the membrane 8 floats on the plasma 3. The lateral distance 14 between the insert 4 and tube * i is exaggerated for clarity shown and is about 0.1 mm. (In the case of the mostly conical tubes, the inner dimension in the lower part is decisive) . The twist 12 prevents one from climbing up capillary liquid film at rest (when the centrifuge is at a standstill). The membrane 8, preferably an asymmetrical one Ultrafiltration membrane with a separation limit of 20,000 Daltons, is with the active (filtration effective) Side to the outside by means of a welding or adhesive edge 9 connected to the insert 4 in such a way that the transverse flow the membrane is blocked in this area. (Asymmetrical ultrafiltration membranes show is known to have a relatively coarse-pored protein-permeable support layer under the filtration-effective layer. So if the punched edge of the membrane remains open, what about

■ · · · ■ ■ · .... Λ Al ■ · · · ■ ■ · .... Λ Al

- 17 -- 17 -

Verwendung von Klebern, die nicht in die Stützschicht eindringen, der Fall sein kann, wird die aktive Schicht durch die Proteinlösung "unterwandert"). Bei dem bevorzugben Verfahren, der thermischen Verschweißung, ist die Dichtigkeit gewährleistet.Use of adhesives that are not in the backing layer penetrate, the active layer is "infiltrated" by the protein solution). With the prefer Process, the thermal welding, the tightness is guaranteed.

Das Filtrat 6 durchströmt nach Passieren der Membrane ein in bekannter Weise ausgeführtes System von feinen Kanälen 10 und die Bohrung 11 und sammelt sich im Innenraum des Einsatzes 4. Der untere Teil des Innenraums ist zur Erleichterung der vollständigen Filtratentnahme vorzugsweise konisch ausgebildet.After passing through the membrane, the filtrate 6 flows through a known system of fine Channels 10 and the bore 11 and collects in the interior of the insert 4. The lower part of the interior is preferably to facilitate complete removal of the filtrate conical.

Die treibende Kraft der Filtration ist die hydrostatische Druckdifferenz, die sich aus dem Niveauunterschied 13 zwischen Plasmaniveau 7 und Filtratniveau 5 unter dem Einfluß der Zentrifugalbeschleunigung ergibt. Mit Fortschreiten der Filtration wird die Druckdifferenz zwar immer niedriger, doch wird davon die Filtrationsgeschwindigkeit nur wenig beeinflußt. (Ein Niveauunterschied von 3mm entspricht bei einer Zentrifugalbeschleunigung von 3000 g einer-Druckdifferenz von 0,9 bar. Eine Steigerung der Druckdifferenz darüber hinaus führt bei den gebräuchlichen asymmetrischen Ültrafiltrationsmembranen hoher hydraulischer Permeabilität hui? i/.ehr ztt einer unwesent-The driving force of the filtration is the hydrostatic pressure difference, which results from the level difference 13 between plasma level 7 and filtrate level 5 results under the influence of centrifugal acceleration. With advancement the pressure difference becomes lower and lower during the filtration process, but the rate of filtration becomes lower little affected. (A difference in level of 3mm corresponds to a centrifugal acceleration of 3000 g of a pressure difference of 0.9 bar. An improvement the pressure difference in addition leads to the common asymmetric ultrafiltration membranes with high hydraulic permeability hui? i /. very much an insignificant

*«■· · ■ ■ » I* «■ · · ■ ■» I

*■■ · ■ ··■* ■■ · ■ ·· ■

• tie ■■ · · ι iii · · · ι• tie ■■ · · ι iii · · · ι

- 18 lichen Steigerung der Filtrationsrate). - 18 increase in the filtration rate).

Eine Anreicherung des aufkonzentrierten Proteins an der Membranoberfläche wird dadurch vermieden, daß das Konzentrat infolge seiner höheren Dichte (eine Erhöhung der Proteinkonzentration um 1 g/100 ml entspricht etwa einer Dichtezunahme um 0,004 g/ml) in Richtung der Zentrifugalbeschleunigung 15 durch Konvektion zurück in die Ausgangslösung wandert und sich mit ihr vermischt.An accumulation of the concentrated protein on the membrane surface is avoided in that the concentrate due to its higher density (an increase in protein concentration of 1 g / 100 ml corresponds to approximately one Density increase by 0.004 g / ml) in the direction of centrifugal acceleration 15 by convection back into the starting solution wanders and mingles with her.

In dem hier beschriebenen Anwendungsfall ist es wünschenswert, möglichst viel Ultrafiltrat aus möglichst wenig Blut zu bekommen. Bei Blut ist hier der limitierende Faktor der im aufkonzentrierten Plasma auftretende onkotische (kolloidosmotische)Druck, weil die Filtration dann zum Stillstand kommt wenn onkotischer Druck des Konzentrats und wirksame hydraulische Druckdifferenz gleich sind. In der Praxis liegt die obere Grenze des Anteils an ultrafiltrierbarer Flüssigkeit hier bei etwa 50% des Ausgangsvolumens, wobei dieser Wert selbstverständlich von Kämatokritwert, Proteinkonzentration, Zentrifugalbeschleunigung und der Geometrie der Vorrichtung abhängt.In the application described here, it is desirable to use as much ultrafiltrate as possible from as little as possible To get blood. In the case of blood, the limiting factor here is the oncotic occurring in the concentrated plasma (Colloid osmotic) pressure, because the filtration comes to a standstill when the oncotic pressure of the concentrate and effective hydraulic pressure difference are equal. In practice, the upper limit of the proportion that is ultrafilterable is Liquid here at about 50% of the initial volume, whereby this value is of course dependent on the kematocrit value, Protein concentration, centrifugal acceleration and the geometry of the device depends.

Bei extremen kleinen Blutvolumina oder der Filtration von verdünnten Proteinlösüngen kann die Filtration schon vorzeitig zum Stillstand kommen, wenn, wie in Fig. 1 dar-In the case of extremely small blood volumes or the filtration of dilute protein solutions, the filtration can already come to a standstill prematurely if, as shown in Fig. 1

11 ti ·♦♦#♦*** # 4 · * .«-411 ti · ♦♦ # ♦ *** # 4 · *. «- 4

ti ·■»* ti *· ··*■ ·· tf ti · ■ »* ti * · ·· * ■ ·· tf

I I I I »I IIII »I

ti Ilti Il

ι "I ■ι "I ■

• · a• · a

BtIBtI

• · 111)• · 111)

- 19 -- 19 -

gestellt, ein Röhrchen mit rundem Boden benutzt wird, weil der Einsatz 4 an der Rundung anstößt. Da die meisten handelsüblichen Zentrifugenröhrchen einen runden Boden aufweisen, muß in diesen Fällen ein halbkugeliger Verdrängungskörper mit ebener Oberseite auf den Boden des Röhrchens gelegt werden, wenn ein Maximum an Filtratvolumen erzielt v/erden soll.placed, a tube with a round bottom is used because the insert 4 abuts the curve. As most commercially available centrifuge tubes have a round bottom, a hemispherical displacement body must be used in these cases be placed on the bottom of the tube with a flat top when the filtrate volume is at its maximum achieved v / should be grounded.

Ein zusätzlicher Vorteil dieser Vorrichtung ergibt sich bei der Bestimmung des freien Calciums in Blut. Die Gleichgew.ichtslage zwischen freiem und gebundenem Calcium ist stark pH-cbhäivjig, pH-Änderungen des Blutes während der Filtration müssen daher vermieden werden. Dies gelingt nur dann, wenn ein Kontakt des Blutes mit der Atmosphäre während sämtlicher Manipulationen vermieden wird, rfeil der CO^-Gleichgewichtspartialdruck über dem CO^-Partialdruck der Atmosphäre liegt. Ein direkter Kontakt des Blutes mit der Atmosphäre würde somit infolge des Entweichens von CO2 zu einer Erhöhung des pH-Wertes und damit zu einer Verfälschung der CA-Werte führen. In einer Druckschrift (Berghof) wird daher eine Vorrichtung zur anaeroben Ultrafiltration von Serum beschrieben, die im wesentlichen aus einer Rührzelle bestehen, deren Konstruktion die Filtration von Serum unter Luftabschluß (Kolben) ermöglicht.An additional advantage of this device results in the determination of the free calcium in blood. The equilibrium between free and bound calcium is strongly pH-dependent, changes in the pH of the blood during filtration must therefore be avoided. This is only possible if contact of the blood with the atmosphere is avoided during all manipulations, because the CO ^ equilibrium partial pressure is above the CO ^ partial pressure of the atmosphere. Direct contact of the blood with the atmosphere would therefore lead to an increase in the pH value as a result of the escape of CO 2 and thus to a falsification of the CA values. In a publication (Berghof) a device for anaerobic ultrafiltration of serum is therefore described, which essentially consists of a stirred cell, the construction of which enables the filtration of serum in the absence of air (flask).

M « · ti (IJIM «· ti (IJI

• ο » ta ^a a t * ι• ο »ta ^ a a t * ι

• β β ■ · · · c• β β ■ · · · c

• a a a ■ · · a• a a a ■ · · a

- 20 -- 20 -

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung wird das dadurch erreicht, daß das Blut gegenüber der Atmosphäre durch den Filtrationseinsatz fast vollständig abgedeckt wird.In the device described above, this is achieved in that the blood against the atmosphere through the filtration insert is almost completely covered.

Die hier beschriebene Ausführungsform kann gleichermaßen zur Gewinnung partikalfreier und/oder steriler Filtrate angewandt werden, wobei zweckmäßigerweise eine Mikrofiltrationsmembrane eingesetzt wird.The embodiment described here can equally be used to obtain particle-free and / or sterile filtrates, a microfiltration membrane expediently is used.

Zur Abgrenzung gegenüber dem Bekannten können die unter der Bezeichnung "Centriflow" bzw. "Mikrotrennsystem MPS 1" im Handel befindlichen Vorrichtungen herangezogen werden, die ebenfalls nach dem Prinzip der statischen Filtration im Beschleunigungsfeld einer Zentrifuge arbeiten. In der zitierten Patentschrift wird beansprucht, daß zwischen der Richtung der Zentrifugalbeschleunigung und der Membrane, ein Winkel von kleiner als 22,5° eingehalten wird. Die dort beschriebenen Ausführungsformen machen deutlich, daß eine Komponente des Beschleunigungsvektors ein Abfließen des gebildeten Konzentrats entlang der Membrane nach außen (gesehen von der Rotationsachse) bewirkt. Mit anderen Worten, das Konzentrat bewegt sich nicht von der Membrane weg wie bei dem hier beschriebenen Verfahren sondern wird durch die Beschleunigung mit der Membrane in Kontakt gehalten. Die Geschwindigkeit, mit der dieöes Ab-To distinguish it from the familiar, the under the designation "Centriflow" or "Mikrotrennsystem MPS 1" commercially available devices are used, which are also based on the principle of static filtration in Working acceleration field of a centrifuge. In the cited patent it is claimed that between the direction of the centrifugal acceleration and the diaphragm, an angle of less than 22.5 ° is maintained. The embodiments described there make it clear that a component of the acceleration vector flows away of the concentrate formed along the membrane to the outside (viewed from the axis of rotation). With In other words, the concentrate does not move away from the membrane as in the process described here, but instead is kept in contact with the membrane by the acceleration. The speed with which this

it f *r.t «« «4 a*4* 4* it f * rt «« «4 a * 4 * 4 *

ltii ι I ι i ι ιltii ι I ι i ι ι

III ti Il «jitIII ti Il «jit

!lit > litt I! lit> I suffered

til · I t t Itil I t t I

»It · I 4 · <»It · I 4 · <

*··· Il ■*! t(t it tttt* ··· Il ■ *! t (t it tttt

- 21 -- 21 -

fließen des Köüzeiltrats erfolgt, ist abhängig von Seiner ΠThe flow of the Köüzeiltrate is dependent on His Π

f# Viskosität, der Größe der Zentrifugalbeschleünigung Und | der Dichtedifferenz 2U dem noch nicht aufkonzentrierten J Teil des Filtratiönsmediums. In jedem Fall ist die Kon- | f # viscosity, the size of the centrifugal acceleration And | the density difference 2U the not yet concentrated J part of the filtration medium. In any case, the con- |

zentration auf der Membrane höher als im restlichen Teil 1 der Lösung* Dies gilt nicht nur für die in der Patent- ί schrift beschriebene und unter dem Namen Centriflow vertriebene Vorrichtung, sondern auch für das Mikrotrennsystem MPS 1, sofern es gemäß der Bedienungsanleitung, d.h. in einer Zentrifuge mit Winkelkopf, benutzt wird* Wird die letztere Vorrichtung dagegen in einer Schwingkopfzentrifuge, wie sie in den meisten Laboratorien gebräuchlich ist, eingesetzt, handelt es sich um eine einfache statische Filtration ohne Verminderung der Konzentrationspolarisation, d.h. das Konzentrat wird ohne Möglichkeit des AbfHeßens gegen die Membran gedrückt.centering on the membrane higher than in the remaining part 1 of the solution * This does not only apply to the patent ί script described and sold under the name Centriflow device, but also for the micro-separation system MPS 1, provided that it is used in accordance with the operating instructions, i.e. in a centrifuge with an angle head * If the the latter device, on the other hand, is used in a vibrating head centrifuge, as is customary in most laboratories is used, it is a simple static filtration without reducing the concentration polarization, i.e. the concentrate is without possibility pressed against the membrane during removal.

Die folgenden Vergleichsmessungen sollen den durch das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem durch das Mikrotrennsystem MPS 1 realisierten Stand der Technik erreichten Fortschritt illustrieren. Beide Vorrichtungen wurden mit dem gleichen Membrantyp (einer asymmetrischen Ultrafiltrationsmembrane der Trenngrenze 20.000 Daltons, die von der Sartorius GmbH unter der Bezeichnung SM 145 49 vertrieben wird) bestückt. Die wirksame FiltrationsflächeThe following comparative measurements are intended to compare the results of the method according to the invention with the micro-separation system MPS 1 realized state of the art to illustrate the progress achieved. Both devices were made with the same membrane type (an asymmetrical ultrafiltration membrane with a separation limit of 20,000 Daltons, which is sold by Sartorius GmbH under the name SM 145 49). The effective filtration area

ti Itti It

• at• at

IIIIII

* I I * II

• i I• i I

I · · I IlI · · I Il

Il M · > ιIl M ·> Ι

tt

- 22 -- 22 -

betrug bei MPS 1 0/92 cm2, bei der erfindüngsgemäßen Vorrichtung 0,63cm2· Die Filtrationszeit betrüg in ällön Fallen 15 min. und es wurden identische Filträtionsmedien benützt. Die verwendete Winkelkopfzentrifuge hatte 45°i Bei der Schwingkopfzentrifuge wurde mit 2330 g, bei der Winkelköpfzentrifuge mit 3300 g gearbeitet.was MPS 1 0/92 cm 2, wherein the device erfindüngsgemäßen 0,63cm 2 · The filtration time in minutes betrüg ällön traps 15th and were identical Filträtionsmedien used. The angular head centrifuge used had 45 ° i. The oscillating head centrifuge worked with 2330 g, with the angular head centrifuge with 3300 g.

Tabelle 1Table 1

Filträtvölümen bei Filtration von 1 m.l Rinderplasma nach 15 15 min. Filtrationszeit.Filträtvölümen after filtration of 1 ml bovine plasma 15 15 min. Filtration time.

Vorrichtung nach Fig. 1 (0,63 cm2 Filterfläche)Device according to Fig. 1 (0.63 cm 2 filter area)

Winkelkopf- SchwingkopfAngle head oscillating head

Zentrifuge 380 μΐ 440 μΐCentrifuge 380 μΐ 440 μΐ

MPS 1 (Amicon)
(0,92 cm2 Filterfläche)
MPS 1 (Amicon)
(0.92 cm 2 filter area)

Wimkelköpf- SchwingkopfWimkelköpf swinging head

Zentrifuge 220 μ! 150 μΐCentrifuge 220 μ! 150 μΐ

Tabelle 2Table 2

Filtratvolumen bei Filtration von 1 ml Rinderblut nach 15 min. Filtrationszeit.Filtrate volume after filtration of 1 ml bovine blood 15 min. Filtration time.

Vorrichtung nach Fig. 1Device according to FIG. 1

MPS 1 (Amicon)MPS 1 (Amicon)

Ill) I * ) I ( IIll) I *) I (I.

Ii Il · ■> ι · 1 JIi Il · ■> ι · 1 y

ι i ■ ,IJi ιι i ■, IJi ι

■ ' ι i · I■ 'ι i · I

• ' I · · 1• 'I · · 1

■ti- - I I > ι < t 1 O 1 J■ ti- - I I > ι <t 1 O 1 J

- 23 -- 23 -

Winkeikopf- Schwingkopf Winkelkopf- SchwingkopfAngle head oscillating head Angle head oscillating head

Zentrifuge ZentrifugeCentrifuge centrifuge

270 |il 350 μΐ 30 |il 4θ μΐ270 | il 350 μΐ 30 | il 4θ μΐ

Aus diesen Daten geht hervor, daß die erfindüngsgemäße Vorrichtung bei. Plasma trotz kleinerer wirksamer Filtrationsfläche deutlich höhere E'iltrationsgeschwindigkeiten ermöglicht/ als nach dem Stand der Technik. Darüber hinaus ist erkennbar, daß bei MPS 1 die Gewinnung von Ültrafiitrat aus Vollblut nach dem ersten Tropfen beendet ist, während erfindungsgemäß durchaus nutzbare Filtratmengen erreichbar sind.From these data it can be seen that the erfindüngsgemäße Device at. Plasma significantly higher filtration speeds despite smaller effective filtration area enables / than according to the state of the art. In addition, it can be seen that in MPS 1 the extraction of ultrafiitrate from whole blood has ended after the first drop, while amounts of filtrate that can be used according to the invention are entirely usable are attainable.

Claims (6)

'European Patent Attorneys Deutsche Patentanwälte Dr. W. Müller-ΒθΓέ f Dr. Paul Deufel DipL-Chem., Dipl.-Wirtscii.-Ing. Dr. Alfred ScMn Dr. MftUer-ΒθΓέ und Partner · POB 26 02 47 ■ D-8000 München 26 -_. , _, Dipl.-Chem. r άο m oft·} ς WernerHertel G 82 33 283.5 Dipi.-Phys. Sartorius GmbH Dietridi Lewald S 3343 Lw/Ge "Schwimmer" DiPi.-ing. Dr.-Ing. Dieter Otto Dipl.-Ing. Brit. Chartered Pateai Agent B. David P. Wetters M. A. (Oxon) Ch. Chem. M. R. S. C. SCHUTZANSPRÜCHE'' European Patent Attorneys German Patent Attorneys Dr. W. Müller-ΒθΓέ f Dr. Paul Deufel Dipl.-Chem., Dipl.-Wirtscii.-Ing. Dr. Alfred ScMn Dr. MftUer-ΒθΓέ and partner · POB 26 02 47 ■ D-8000 Munich 26 -_. , _, Dipl.-Chem. r άο m oft ·} ς WernerHertel G 82 33 283.5 Dipi.-Phys. Sartorius GmbH Dietridi Lewald S 3343 Lw / Ge "Schwimmer" DiPi.-ing. Dr.-Ing. Dieter Otto Dipl.-Ing. Brit. Chartered Pateai Agent B. David P. Wetters M.A. (Oxon) Ch. Chem. M.R.S.C. CLAIMS 1. Gerät für statische Membranfiltration, wobei das zu filtrierende Medium unter einem Überdruck mit der Membran \n Kontakt steht, insbesondere für die Abscheidung sehr geringer Substanzmengen aus Suspension oder Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (8) auf der Außenseite eines im Filtrationsmedium (3) schwimmenden zum Luftraum offenen Hohlkörpers (4) untergebracht ist.1. Device for static membrane filtration, the to The filtering medium is in contact with the membrane under positive pressure, especially for separation very small amounts of substance from suspension or solution, characterized in that the membrane (8) on the The outside of a hollow body (4) floating in the filtration medium (3), which is open to the air space, is accommodated. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Abbruch der Filtration bei einem gewünschten vorher festgelegten Konzentratvolumen ein Anschlag für das bewegliche die Membran (8) tragende Bauteil (4) angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for a termination of the filtration at a desired one a stop for the movable component (4) carrying the membrane (8) is arranged beforehand is. 3. Gerät nach einem der vorhergenenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Spalt zwischen dem die Membran (8) tragenden Hohlkörper (4) und dem Zentrifugenrohrchen (1), bei konischen Zentrifugenrohrchen in derem unteren Teil, 0,1 mm beträgt.3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral gap between the hollow body (4) carrying the membrane (8) and the centrifuge tube (1), in the case of conical centrifuge tubes in the lower part of which is 0.1 mm. D-80GB München 2 POB 26 02 47.". (.'Kabel:'. .' «"Eele&ei Telecopier Infotec 6400 B TolejiD-80GB Munich 2 POB 26 02 47. ". ( .'Kabel: '..'« "Eele & ei Telecopier Infotec 6400 B Toleji Isflrtorpiatsi 6 D-8000 Münthetf 20 ·»' Müeb'opät·«·· *·Ο89?Ζ2ΐ403-7 GII + ΙΙΪ (089)220643 6-24285Isflrtorpiatsi 6 D-8000 Münthetf 20 · »'Müeb'opät ·« ·· * · Ο89? Ζ2ΐ403-7 GII + ΙΙΪ (089) 220643 6-24285 1 · ■1 · ■ ■ ■ I * ■ >■ ■ I * ■> -2 -- 2 - 4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdrehung (12) öffnungsseitig zur Unterbindung einer Kapillarwirkung im Ruhezustand am Filtrationseinsatz (4) vorgesehen ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a twist (12) on the opening side to prevent capillary action at rest on the filtration insert (4) is provided. 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (8) eine asymmetrische Ultrafiltrationsmembrane ist und gegen den Filtereinsatz mit der aktiven Seite außen am Rande dicht (9) abgeklebt ist.5. Device according to one of claims 1 and 2, characterized characterized in that the membrane (8) is an asymmetrical ultrafiltration membrane and against the filter insert with the active side on the outside edge is tightly taped (9). 6. Gerät nach Anspruch 1 bis 2 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (4) anschließend an die aufgeklebte Membran (8) eine Bohrung (11) aufweist, von der aus der Filtereinsatz (4) sich innen bis auf die Wandstärke des dünnen hohlen Filtrateinsatzes (4) erweitert.6. Apparatus according to claim 1 to 2 and 3 to 5, characterized characterized in that the filter insert (4) has a bore (11) adjoining the glued-on membrane (8), from the inside of the filter insert (4) down to the wall thickness of the thin, hollow filtrate insert (4) extended. NH «IM 4 * INH «IM 4 * I I · * « ·
l t t
I · * «·
l t t
DE19828233283U 1982-11-26 1982-11-26 DEVICE FOR STATIC MEMBRANE FILTRATION Expired DE8233283U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19828233283U DE8233283U1 (en) 1982-11-26 1982-11-26 DEVICE FOR STATIC MEMBRANE FILTRATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19828233283U DE8233283U1 (en) 1982-11-26 1982-11-26 DEVICE FOR STATIC MEMBRANE FILTRATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE8233283U1 true DE8233283U1 (en) 1984-10-31

Family

ID=6745962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19828233283U Expired DE8233283U1 (en) 1982-11-26 1982-11-26 DEVICE FOR STATIC MEMBRANE FILTRATION

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE8233283U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3342703C2 (en) Filtration device
EP0631789B1 (en) Device for gaseous exchange especially for oxygenating blood
DE3688029T2 (en) BLOOD PLATE COLLECTION SYSTEM.
DE1906179C3 (en) Method for separating macromolecules from a liquid composition
DE69718011T2 (en) FILTER CONTAINING DEVICES FOR FILTERING FLUID SAMPLE
DE3851572T2 (en) Hollow fiber polysulfone membrane and process for its manufacture.
DE3933315C2 (en)
DE3101159C2 (en) Process for purifying blood and artificial kidney for carrying out the process
DE69432922T2 (en) METHOD AND USE OF A FILTER FOR THE REMOVAL OF LEUCOCYTEN
DE60108950T2 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PLASMID RECOVERY USING ULTRAFILTRATION
DE102013010724A1 (en) A whole blood plastic hollow fiber membrane filter medium and use thereof for separating blood plasma / serum from whole blood
DE3803067A1 (en) FILTER DEVICE AND METHOD
EP1315553B1 (en) Device and method for separating undissolved constituents out of biological fluids
DE102013012676A1 (en) Device for crossflow filtration
DE9116831U1 (en) Ventilation system
DE2611212A1 (en) DEVICE FOR TREATMENT OF WATER ADDICTION (ASZITES)
WO2010091867A1 (en) Device for the treatment of a biological fluid
DE69407969T2 (en) DEVICE AND METHOD FOR SEPARATING PLASMA FROM A BLOOD PRODUCT
JPH02152525A (en) Micro-filtration device
DE3006455A1 (en) Plasma separation from healthy donor blood - by membrane of specified pore size and pressure differential
DE102013012677A1 (en) PROCESS FOR REMOVING BLOOD PLASMA / SERUM OF FULL BLOOD
DE2925143C2 (en) Device for continuous plasmapheresis
CH629515A5 (en) Polycarbonate membrane for use in haemodialysis
EP1434637A2 (en) Method and separating module for the separation of particles from a dispersion, in particular of blood corpuscles from blood
DE69511783T2 (en) Multipurpose blood treatment device