CZ2000349A3

CZ2000349A3 - Způsob odstraňování beta-2 mikroglobulinu z krve

Info

Publication number: CZ2000349A3
Application number: CZ2000349A
Authority: CZ
Inventors: Andrew Braverman; Vadim Davankov
Original assignee: Advanced Renal Technologies, Llc
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2000-08-16

Abstract

Způsob odstraňování beta- 2 mikroglobulinu z krve sestává z kroků odnímání krve z pacienta, průchodu krve materiálem, jehož velikost a strukturajsou zvoleny tak, aby byl z krve odstraňován beta - 2 mikroglobulin, a opětné zavádění krve, ze které byl odstraněn beta - 2 mikroglobulin, do pacienta. Průchod krve s výhodou zahrnuje průchod krve materiálem, obsahujícím hyperzesíťované pryskyřice polystyrénového typu, s povrchem kuliček modifikovaným tak, aby zabraňoval absorpci velkých bílkovin a krevních destiček a aby minimalizoval aktivaci krevního doplňkového sytému, aniž by znatelně ovlivňoval přístupnost vnitřního absorpčního prostoru kuliček pro malé a středně velké molekuly jedovatých látek.

Description

Způsob odstraňování beta-2 mikroglobulinu z krve

Oblast techniky

Předložený vynález se týká způsobu odstraňování beta - 2 mikroglobulinu z krve.

Dosavadní stav techniky

Beta-2 mikroglobulin, bílkovina, se nachází ve značně vysokých koncentracích v pacientech s chronickým selháním ledvin nebo s trvalou dialýzou. Beta-2 mikroglobulin je u zdravého jedince odstraňován endocytózou ledvinami v proximálních trubicích. Molekulou je ko-dimer v dimerické struktuře třídy-1 HLA antigenů. Tyto antigeny se nacházejí ve vysoké koncentraci v lymfocytech a jsou nalézány ve všech jaderných savčích buňkách. U pacientů se špatnou funkcí ledvin se beta-2 mikroglobulin akumuluje od 40ti až do 60ti násobku normálu. Akumulace beta-2 mikroglobulinu je základem počátku s dialýzou spojené amyloidózy, to znamená ukládáním amyloidu v tkáních. To je klinická podstata věci, která způsobuje vznik artropatie a neuropatie (postižení kloubů a nervů). Primárním účinkem je silná destrukce kloubu a bolest. U mnoha pacientů je vyžadován opravný chirurgický zákrok, jako například karpální tunelová laminektomie nebo laminektomie krční páteře. Navíc se vyžaduje použití analgetik (látek pro utišení bolesti) a protizánětlivých léků, aby bylo možno léčit symptomy DRA.

Byly prováděny pokusy odstraňovat beta-2 mikroglobulin, jak je například zveřejněno v článku A new Therapeutic Approach to Dialysis Amyloidosis: Intensive Removal of β₂ - Microglobulin with Adsorbent Column (Nový terapeutický přístup k amyloidóze dialýzy: Intenzívní odstraňování β₂ - Mikroglobulinu pomocí adsorpčního sloupce) autorů Fumitake Geiyo, Noriyuki Homma, Shin Hasegawa a Massaaki Arakawa, který byl publikován oddělením interního lékařství Department of Internal Medicine (II) při Niigata University School of Medicine v Niigata v Japonsku.

·· ······ ftft ftft • · · ftft · · ft · · • ftft ftft · ftftftft ft · ftft ftft · · ftftft ft· · • · ftftftft ftftftft • ftft · ftft ·· ftft ··

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je způsob odstraňování beta-2 mikroglobulinu, který je dalším zlepšením známého existujícího způsobu.

Se zřetelem k tomuto účelu a k dalším, které budou vysvětleny v následujícím popisu, jeden z rysů tohoto vynálezu spočívá, stručně řečeno, ve způsobu odstraňování beta-2 mikroglobulinu, podle kterého prochází krev porézním materiálem, který má velikost pórů a strukturu zvolenou tak, aby docházelo k odstraňování beta-2 mikroglobulinu z krve.

V souladu s výhodným provedením tohoto předloženého vynálezu je velikost pórů materiálu zvolena tak, že se nachází v rozsahu od 1 do 10 nm, a struktura materiálu je zvolena tak, že hydrofóbní povrch v těchto pórech by měl být obnažen vůči molekulám střední velikosti. Hydrofóbní mikroporézní a mezoporézní polymerické materiály jsou nejvhodnější k odstraňování beta-2 mikroglobulinu. Tyto materiály mohou rovněž obsahovat dopravu zlepšující makropóry, jejichž povrch však musí být upraven tak, aby byl biokompatibilní, tak jako zbývající povrch kuliček polymeru.

Jestliže je uvedený způsob prováděn podle tohoto předloženého vynálezu, dochází k účinnému odstraňování beta-2 mikroglobulinu z krve.

Nové účinky, které jsou považovány za charakteristické pro tento předložený vynález, jsou vyloženy zejména v patentových nárocích. Vynález sám o sobě však, jak co své konstrukce, tak i způsobu své činnosti, společně s dalšími svými předměty a výhodami, bude lépe pochopen z následujícího popisu konkrétních provedení.

Příklady provedení vynálezu

V souhlase s předloženým vynálezem je navržen způsob odstraňování beta-2 mikroglobulinu z krve. Krev pacienta je odebírána z přístupného místa arteriálního krevního oběhu, prochází polymerem, který odstraňuje beta-2 mikroglobulin, a opět vstupuje do pacienta v přístupném žilním místě. Polymer má takovou velikost pórů a • · • · · ·· to · to to · • · · · · to · to to · ·····♦· · ♦ · · ·· · • · ···· ···· «·· · ·· ·· ·· ·· strukturu, která umožňuje odstraňování beta-2 mikroglobulinu. S výhodou je velikost pórů polymeru v rozmezí od 1 do 2 nm.

Polymery pro daný účel mohou být s výhodou vytvořeny na bázi styrenů, akrylátů, nebo to mohou být jakékoli jiné polymery, které vyhovují výše uvedeným podmínkám.

Jedním z příkladů materiálu, kterým může procházet krev za účelem odstraňování beta-2 mikroglobulinu, je sorbent pro odstraňování toxických látek z krve nebo plasmy, který obsahuje množství kuliček z pryskyřice typu polystyrenu s hyperzesíťovanou strukturou. Tyto kuličky mají povrch modifikovaný tak, že zabraňuje adsorpci velkých bílkovin a destiček (plateíetu) a minimalizuje aktivaci doplňkového krevního systému, aniž by se znatelně ovlivňovala přístupnost vnitřního adsorpčního prostoru kuliček pro malé a střední molekuly jedovaté látky.

Aby bylo dosaženo požadované chemické modifikace povrchu kuliček, které mají sloužit pro zlepšení hemokompatibility materiálu, je jedním možným přístupem vytváření vrstev podobných tuku na povrchu polystyrénových kuliček, které by simulovaly strukturu biomembrán. Kopolymery 2-methakryloyloxyethylephosphorylcholinu s n-butyl-metakrylátem mohou být roubovány na povrchu těchto materiálů. Bylo ukázáno, že kopolymer adsorbuje volné fosfolipidy z krve a vytváří organizovanou strukturu, podobnou dvouvrstvé membráně. Je pravděpodobné, že jsou tak vytvářeny membránovité povrchy, které snižují adsorpci bílkovin a krevního plateíetu (krevních destiček) a způsobují, že materiál se stává více biokompatibilním. Podle našeho přístupu dochází k vytváření phosphatidylcholinu na povrchu polystyrénových kuliček, aniž by přitom docházelo k předběžnému roubování hydrofilního kopolymeru, jak uvádí Ishihara a kol.

Druhý přístup spočívá v nanášení heparinu na povrch polystyrénových kuliček. To může být prováděno několika způsoby, včetně (I) chemické kovalentní vazby heparinu na polystyrénové řetězce na povrchu kuliček, anebo (II) elektrostatické adsorpce heparinových molekul, které jsou nabity záporným nábojem, na kladně nabité ionogenické skupiny , zavedené do povrchové vrstvy kuliček. Heparin inhibuje aktivaci krevního doplňkového systému a zabraňuje vytváření sraženin.

·· · ·· · · · · · • · · ·· · · · · · • ···· · · · · · · · · · • · ···· ···· ·· · · · · ·· · · ··

Dalším možným přístupem je vázání dlouhých hydrofilnich polymerových řetězců na povrch kuliček, které by zabraňovaly kontaktu mezi krevními bílkovinami a buňkami s hydrofobním povrchem polystyrenu.

Konečně, čtvrtým přístupem je nanášení fluorovaného polyalkoxyphosphazenu s vysokou molekulární hmotností na vnějším povrchu kuliček. Phosphazen představuje nejlepší biokompatibilní polymerní materiál. Modifikace sorbentního povrchu spočívá ve styku polystyrénových kuliček s odpovídajícím množstvím roztoku polyphosphazenu v organickém rozpouštědle. Vzhledem ke schopnosti polystyrenu s hyperzesíťovanou strukturou silně nabobtnat v rozpouštědle, tento se po velmi krátkém čase objevuje zcela zabudován v kuličkách, kdežto rozpuštěný polyphosphazen zůstává usazený na povrchu kuliček. Rozpouštědlo, přimíšené v kuličkách, je potom odstraněno ohříváním kuliček při sníženém tlaku. Velký rozměr polyphosphazenových molekul, použitých v této proceduře, zabraňuje jejich pronikání do pórů kuliček. Proto zůstává celý vnitřní povrch materiálu aktivní a přístupný pro krevní jedovaté látky, kdežto vnější povrch je obnažen pro krevní bílkoviny a buňky, nerozpustné ve vodě a biokompatibilní polyphosphazen.

Chemická modifikace povrchu pohlcujících kuliček, ke které dochází v případě prvních třech výše uvedených modifikačních přístupů, je usnadněna pozoruhodnou zvláštností hyperzesíťovaného polystyrenu, zejména skutečností, že reaktivní funkční skupiny polymeru jsou převládajícím způsobem umístěny na jeho povrchu. Hyperzesíťovaný polystyren je obecně připravován zesíťováním polystyrénových řetězců s velkým množstvím bifunkčních sloučenin, zvláště těch, které nesou dvě reaktivní chlorometylové skupiny. Ty alkylují ve dvou reakčních krocích, a to na dvě fenylové skupiny nejbližších polystyrénových řetězců tak, jak odpovídá FriedelCraftově reakci, při vyvinutí dvou molekul HCI a vytvoření křížového můstku. Trojrozměrná síť, vytvářená během zesíťovací reakce, získává tuhost. Tato vlastnost pozvolna snižuje rychlost druhého kroku zesíťovací reakce, jelikož snížená mobilita odpovídající druhé funkční skupiny počátečních zesíťovacích reagentů způsobuje , že je stále těžší a těžší nalézt vhodného druhého účastníka alkylizační reakce. To je speciální znak druhých funkčních skupin, které jsou právě obnaženy na povrchu kuličky. Tedy v nezreagovaných chlorometylových skupinách v konečném hyperzesíťovaném polymeru je největší část, či spíše většina skupin umístěna na

4 9

4 4 · ·

4 44 9 4

44 povrchu kuličky (anebo na povrchu velkých pórů). Tato okolnost umožňuje převažující modifikaci povrchu polymerových kuliček tím, že zahrnuje výše uvedené chlorometylové skupiny do různých chemických reakcí, které jsou předmětem tohoto předloženého vynálezu.

Následující příklady jsou zde uvedeny proto, aby osvětlily, avšak nijak neomezovaly tento vynález. Obecně řečeno, příklady a s nimi spojené přípravné protokoly, ilustrují modifikace povrchu mikroporéznich a biporézních hyperzesíťovaných polystyrénových kuliček, připravených rozsáhlým zesíťováním odpovídajících styren - divinylbenzenových kopolymerů, využívajících monochlorodimethyl eterjako bifunkční reagent, případně využívajících další konvenční chlorometylační a postzesítěné protokoly. Obsah reziduálních chlorometylových skupin v polystyrénových kuličkách dosahuje 0,5 - 1,0% CL pro mikroporézní a až do 7% pro biporézní materiály. Kuličky počátečního materiálu by měly být s výhodou sférické a hladké, aby se minimalizovala možná poškození hematocytů.

Sorbenty, připravované v souhlasu s tímto předloženým vynálezem, jsou plněny do kolony nebo servisního náboje. Kolona by měla být s výhodou opatřena vstupem a výstupem, navrženými tak, aby bylo usnadněno propojení s krevním oběhem. Dále by měla být opatřena dvěma porézními filtry, umístěnými mezi vstupem a sorbentní vrstvou, a dále mezi sorbentní vrstvou a výstupem. Kolona může být zhotovena z biokompatibilního materiálu, skla, polyethylenu, polypropylenu, polykarbonátu, polystyrenu. Z těchto uvedených materiálů jsou výhodné zejména polypropylen a polykarbonát, protože kolona, vyplněná sorbentem, může být sterilizována (například se jedná o autokláv nebo o sterilizaci gamma-ozářením) před použitím.

Kolona nebo náboj je pak vyplněna jednoprocentním roztokem bílkoviny lidského séra (tekutá složka krve, která se odděluje od krevní sraženiny) v normálním fyziologickém roztoku a uskladněna pri teplotě 4°C. Jakmile je připravena k použití, je kolona vypláchnuta 0,9% -ním roztokem NaCl, do kterého byl přidán vhodný antikoagulant jako například ACD-A, obsahující heparin v účinném množství. Pro náboj o objemu 250 ml jde o přibližně jeden litr roztoku chloridu sodného , do kterého se přidává 150 ml ACD-A, obsahujícího 6000 jednotek heparinu.

··

0 00 0 0000

000 00 0 0000

0000000 0 000 00 0

0 0000 0000

000 0 00 00 00 00 • · 00« 0

Obvykle mohou být použity následující dva typické mimotělní systémy krevního oběhu:

(i) Krev, odebíraná z cévy pacienta, protéká v nuceném oběhu kolonou, vyplněnou sorbentem podle tohoto předloženého vynálezu, a vyčištěná krev se navrací do cévy pacienta.

(ii) Krev, odebíraná z pacienta, je nejprve separována pomocí separační membrány, odstřeďováním, anebo podobně na hemocyty a plasma, načež takto separovaná plasma je pak proháněna kolonou, vyplněnou sorbentem podle tohoto předloženého vynálezu, aby z ní byly odstraněny jedovaté látky; pak je vyčištěná plasma z kolony promíchávána se separovanými hemocyty, a směs se vrací do cévy pacienta.

Z těchto dvou způsobů je posledně uvedený praktičtější vzhledem k menším ztrátám hemocytů a například s ohledem na adhezi krevních destiček a erytrocytů.

Jakékoli další způsoby promývání krve nebo promývání plasmy lze použít s modifikovanými sorbenty podle tohoto předloženého vynálezu. Zvláště nadějným se zdá výše zmíněný návrh Boddena (USA patent č. 5,089,662 z prosince 1991), podle kterého vysoké koncentrace protirakovinných činidel jsou promývány játry nebo jiným tělesným orgánem, obsahujícím tumor a pak vytékající krev je podrobena mimotělnímu promývání krve, aby se odstranil přebytek léků než se krev vrací do systému krevního oběhu pacienta. Další perspektivní systém je podle Shettigera a kol. (USA patent č. 5,211,850 z roku 1993), kde bylo navrženo dosažení jak konvektivního, tak i difusního transportu plasmy membránou s dutými vlákny přes uzavřenou komoru se sorbentem a poté zpět do kanálu s vlákny. Komora by mohla být vyplněna sorbentem podle tohoto předloženého vynálezu.

Obecně řečeno, sorbenty typu modifikovaného hyperzesíťovaného polystyrenu podle tohoto předloženého vynálezu, mají za účel nahradit při postupech promývání krve a promývání plasmy veškeré druhy aktivního uhlí. Nový materiál je mechanicky stabilní a neuvolňuje jemné částice (fines), které mohou způsobit embolii; je daleko více hemokompatibilní, vykazuje vyšší sorpční schopnosti v širokém rozsahu pro krev jedovatých látek, a může být v principu regenerovatelný a znovu využitelný.

• · ····

Adsorpční spektrum modifikovaných hyperzesíťovaných polystyrénových sorbentů podle tohoto předloženého vynálezu se rozšiřuje na látky s molekulární hmotností v rozsahu mezi 100 a 20,000 daltony. K maximální adsorpci dochází u molekul s hmotností v rozsahu mezi 300 a 5,000 daltony, které jsou klinicky identifikovány jako střední molekuly, a které jsou přítomny v abnormálním množství u ureamických a jiných pacientů a jsou ne zcela úplně odstraňovány konvenčními postupy hemodialýzy. Takové sloučeniny, jako jsou kreatinin, barbiturát, phenobarbital, salicylát sodný, amphetaminy, síran morfinu, meprobamat, glutethimid a další, mohou být účinně a rychle odstraňovány z krve s použitím mikroporézních a biporézních sorbentů. (Aby se předešlo odnímání užitečných léků z krve během promývání krve na nových sorbentech, mohou být tyto sorbenty předem saturovány odpovídajícím lékem na vhodné úrovni). Navíc, mimo odstraňování malých a středních molekul, vykazují biporézní sorbenty rovněž vynikající schopnost absorbovat cytochrom C a beta-2-mikroglobulin (o molekulové hmotnosti přibližně 20,000 daltonů), stejně tak se to týká i vitaminu B12.

Při přípravě počátečního hyperzesíťovaného polystyrenu na roztok 87.6 g xylylen dichloridu (0,5 mol) v 600 ml suchého ethylen dichloridu bylo přidáno 104 g (I mol) styren kopolymerů s 0,5% - ním divinylbenzenem, suspenze byla míchána po dobu jedné hodiny a byl k ní přidán roztok 116.8 ml tetrachloridu cínu (I mol) ve 100 ml etylen dichloridu. Reakční směs pak byla zahřívána po dobu desíti hodin při teplotě 80°C, polymer byl filtrován a pečlivě promyt v acetonu, směsi acetonu s 0.5 N HCI, 0.5 N HCI a vody, až nebyly ve filtrátu detekovány žádné chlorové ionty. Produkt, vysušený ve vakuu, představoval mikroporézní hyperzesíťovaný polystyren. Obsahoval 0.65% dosud nezreagovaného chloru a vykazoval plochu vnitřního povrchu o velikosti až 980 m²/g.

Do suspenze 104 g (I mol) makroporézního styren kopolymerů se 4 % divinylbenzenů v 500 ml suchého ethylen dichloridu byl přidán roztok 76 ml (I mol) monochlordimethyl etheru a 116.8 ml (I mol) tetrachloridu cínu (I mol) ve 100 ml ethylen dichloridu. Směs byla potom zahřívána při teplotě 80°C po dobu deseti hodin, polymer byl filtrován a pečlivě promyt v acetonu, směsi acetonu s 0.5 N HCI, 0.5 N HCI a vody, tak dlouho, až nebyly detekovány žádné chlorové ionty. Produkt, vysušený ve vakuu, představoval biporézní hyperzesíťovaný polystyren a obsahoval • · ftftftft • ft ftftftft • ft · ftftftft • ft ft ftftft· ftft · ftftft ftft · ft · ftftftft ftftftft • ftftft ftftftft ftftftft

3.88% dosud nezreagovaného chloru. Výše uvedené rozsáhlé zesíťování mělo za následek zvětšení jeho vnitřní povrchové plochy ze 120 na 1,265 m²/g.

Vytváření lipidovitých povrchových struktur:

Příklad 1.

K disperzi 10 g biporézního polymeru ve 30 ml směsi dioxanemethanolu (5:1, obj./obj.) byl přidán smíchaný roztok 1 g NAI a 6 ml 2-ethanolaminu v 1 ml téže látky, poté byl zahříván na teplotě 80°C po dobu devíti hodin. Polymer byl filtrován, promýván směsí dioxane - methanolu a methanolu 0.1 N HCI (aby došlo k protonaci sekundárních aminoskupin) a konečně propláchnut vodou a 50 ml methanolu. K polymeru, vysušenému ve vakuu, bylo přidáno 25 ml suchého pyridinu a poté 1 ml POCb v 5 ml suchého pyridinu. Reakční směs byla udržována po dobu 15 hodin při teplotě okolního prostředí, filtrována, polymer byl propláchnut suchým pyridinem a v roztoku 1.4 g cholone chloridu v 25 ml suchém dimethyl sulfoxidu při teplotě 40°C. Směs byla zahřívána na teplotu 60°C po dobu čtyř hodin, udržována při teplotě okolního prostředí po dobu patnácti hodin, opatřena 5 ml suchého pyridinu a, po dalších pěti hodinách, pečlivě propláchnuta destilovanou vodou a opláchnuta ethanolem. Pryskyřice byla před použitím udržována v ethanolu při teplotě 5°C.

Mikroporézní hyperzesíťovaný polymer byl modifikován přesně stejným postupem.

Příklad 2.

Na 3 g biporézního polymeru, upraveného 2-ethanol aminem a aktivovaného pomocí POCI3, jak bylo popisováno v Příkladu 1, bylo působeno roztokem 0.3 g tert.-butyloxycarbonyl-L-serinu ve 2 ml suchého pyridinu při teplotě okolního prostředí po dobu patnácti hodin, poté následovalo promytí ethyl acetátem, dioxanem, vodou a methanolem a vysušení. Ochranné BOC - skupiny byly odstraněny pomocí 5 ml trifluoroctové kyseliny, působící po dobu jedné hodiny při teplotě okolního prostředí. Konečný produkt byl promyt etherem, ethanolem a vodou.

Příklad 3

9 ·944

9 4

4 9

9 4 4

99

94

4 4 9

4 9 4 9

4 4 4

44 g biporézního hyperzesíťovaného polymeru se nechalo nabobtnat pomocí 16 ml 8% - ního roztoku NaOH v ethylen glykolu a pak zahříváno na teplotu 180°C po dobu pěti hodin, aby došlo k substituci reziduálních chloromethylových skupin ethylen glykol skupinami. Polymer pak byl promýván ethanolem, vodou, acetonem a vysušen ve vakuu. Suchý polymer pak byl aktivován pomocí POCI₃ a reagován s choline chloridem, jak bylo popisování v Příkladu 1.

Příklad 4 g biporézního hyperzesíťovaného polymeru bylo modifikováno ethylen glykolem, jak je popisováno v Příkladu 13, aktivovaného pomocí POCI₃, jak je popisováno v Příkladu 1 a reagováno se směsí 3 ml ledové kyseliny octové a 3 ml 2 - ethanol aminu při teplotě okolního prostředí po dobu tří dnů. Produkt byl poté promyt v pyridinu, vodě a ethanolu.

Nanášení heparinu na povrch:

Příklad 5

Produkt reakce počátečního biporézního polymeru s 2 - ethanol aminem podle Příkladu 1 byl promýván v 0.5 I 0.1 N HCI a vody, s 5 ml vodného roztoku heparinu (5,000 U / ml) a udržován po dobu patnácti hodin při teplotě okolního prostředí a po dobu čtyř hodin při teplotě 5°C. Polymer s iontově absorbovaným heparinem byl filtrován od přebytečného roztoku a udržován před použitím v ethanolu při teplotě 5°C.

44

4 4 4 • · · · • « · 4

4 4 4

44 • · · ···· · · ♦r ·49· • · • · • · • · ·

Příklad 6

Heparin, absorbovaný na polymeru podle Příkladu 5, byl vázán kovalentně vystavením polymeru po dobu čtyř hodin působení vodného roztoku glutare dialdehydu (2.0 ml 25% - ního roztoku na 1 g vlhkého polymeru). Odpovídající aldehydové skupiny byly poté vázány s L - asparágovou kyselinou (0.2 g L-Asp ve 3 ml 1 N NaOH pro 1 g polymeru) po dobu čtrnácti hodin. Polymer, promytý pomocí 0.1 N NaOH a vody, byl udržován před použitím v ethanolu při teplotě 5°C.

Příklad 7

Heparin, absorbovaný na polymeru podle Příkladu 5, byl kovalentně spojen promytím polymeru v 500 ml suchého methanolu, 200 ml suchého dioxanu a bylo na něj působeno po dobu pěti hodin roztokem 0.1 g hexamethylen diisokyanatanu ve 3 ml dioxanu (na 1 g polymeru). Polymer byl filtrován, promyt dioxanem a odpovídajícími isokyanatanovými skupinami, vázanými s L - asparágovou kyselinou, načež bylo na polymer působeno 1 g tris.trimethylsilyl derivátem L - Asp ve 3 ml heptanu po dobu patnácti hodin při teplotě okolního prostředí. Polymer byl propláchnut heptanem, methanolem, 0.1 N NaOH a vodou a před použitím udržován v ethanolu pri teplotě 5°C.

Příklad 8 g produktu z reakce počátečního biporézného polymeru se 2 - ethanol aminem podle Příkladu 1 byl opláchnut vodou a bylo na něj působeno 4 ml 25% - ního vodného roztoku glutare dialdehydu po dobu pěti hodin pri teplotě okolního prostředí. Přebytečné množství reagentu pak bylo odstraněno pomocí vody a na polymer poté bylo působeno 2.5 ml roztoku heparinu (5,000 U / ml) po dobu patnácti hodin při teplotě okolního prostředí a konečně byl opláchnut vodou.

• · ♦ · ···· ·* ·· ·· · · · · · · · · • · · ft· · ···· • ···· · · · · · · ·'· · • · ···· ···· ··· · ·· ·· ·· ··

Příklad 9 g produktu z reakce počátečního biporézního polymeru s 2 - ethanol aminem podle Příkladu 1 bylo promytu methanolem, vysušeno ve vakuu, bobtnáno pomocí dioxanu a poté na něj působeno roztokem 0.1 g hexamethylen diisokyanatanu ve 3 ml dioxanu. Po uplynutí deseti hodin byl produkt promyt suchým dioxanem a dimethyl sulfoxidem a byl vystaven působení vodného roztoku heparinu (5,000 U / ml) po dobu tří dnů. Přebytečný heparin byl odstraněn pomocí vody a polymer byl před použitím udržován v ethanolu při teplotě 5°C.

Modifikace hydrofilními polymery:

Příklad 10 g produktu z reakce počátečního biporézního polymeru se 2 - ethanol aminem a aktivace pomocí glutare dialdehydu podle Příkladu 8 byl vystaven působení 2 ml vodného roztoku 0.16 g polyethylen glykolu (molekulové hmotnosti 20,000) po dobu tří dnů při teplotě okolního prostředí a pak pečlivě promyt vodou.

Přikladli g produktu z reakce počátečního biporézního polymeru s 2 - ethanol aminem a jeho následné aktivace s hexamethyl diisokyanatanem podle Příkladu 9 bylo vystaveno působení 2 ml vodného roztoku 0.16 g polyethylen glykolu (molekulová hmotnost 20,000) po dobu tří dnů při teplotě okolního prostředí a potom pečlivě omyto vodou.

Příklad 12 g biporézního hyperzesíťovaného polymeru se nechalo nabobtnat pomocí 16 ml 8% - ního roztoku NaOH v ethylen glykolu a pak bylo zahříváno na teplotě 180°C po dobu pěti hodin, aby došlo k substituci zbytkových chloromethylových skupin ethylen glykolovými skupinami. Polymer byl promyt ethanolem, vodou, acetonem a vysušen ve vakuu. 2 g suchého polymeru, nabobtnalého pomocí suchého dioxanu, bylo aktivováno pomocí hexamethylen diisokyanatanu, jak bylo popisováno v Příkladu 9, následovalo promytí v suchém dioxanu a přidání roztoku 1.2 g polyethylen glykolu (molekulové váhy 40,000) v 10 ml suchého dimethyl sulfoxidu, zahřátí na teplotu 80°C po dobu šesti hodin a poté omytí v ethanolu a vodě.

Příklad 13 g ethylen glykolem modifikovaného polymeru, připraveného podle Příkladu 12, bylo aktivováno pomocí glutare dialdehydu podle postupu, popisovaného v Příkladu 8 a vystaveno působení roztoku 1.2 g polyethylen glykolu (molekulové hmotnosti 40,000) v 10 ml vody po dobu jednoho dne při teplotě okolního prostředí. Polymer byl potom omýván ethanolem a vodou.

Příklad 14

Ke 3 g suchého biporézního polymeru, nabobtnalého pomocí suchého benzenu, bylo přidáno 15 ml roztoku, obsahujícího 8 g alkoholátu polyethylen glykolu (o molekulové hmotnosti 12,000) v suchém benzenu a směs byla podrobena varu v argonové atmosféře; potom byly přidávány malé kousky sodíku, dokud se nerozpustil v reakční směsi (přibližně deset hodin). Po dalších dvou dnech pří pokojové teplotě byl polymer pečlivě promyt ethanolem.

·· « · » · · ··· · 9 · · · · · ······« · ··· · · · • · · · · · · · · · ··* · ·* 44 44 44

Příklad 15 ·«··

Podle postupu, popisovaného v Příkladu 14, byl 1 g polymeru vystaven působení 1 g alkoholátu polyethylen glykolů nižší molekulové hmotnosti (6,000).

Příklad 16

K roztoku 0.2 g polyethylen glykolů (molekulové hmotnosti 12,000) ve 4 ml suchého benzenu bylo přidáno nejprve 0.1 ml hexamethylen diisokyanatanu, a pak, po dvou hodinách, 2 g suchého biporézního polymeru, který byl předtím modifikován ethylen glykolem podle postupu, popisovaného v Příkladu 12.

Příklad 17

Postup, popisovaný v Příkladu 16, byl opakován s polyethylen glykolem o nižší molekulové hmotnosti (6,000).

Příklad 18

0.2 g chitosanu bylo rozpuštěno v 6 ml koncentrované kyselině octové a přidáno ke 2 g suchého biporézního polymeru. Po dvou hodinách bylo pomalu přidáno k uvedené směsi 10 ml studeného 30% - ního roztoku NaOH, polymer byl separován z reakční směsi, opláchnut vodou, dehydrován methanolem, vysušen a zahříván na teplotu 80°C s 10 ml roztoku 0.1 g Nal ve směsi dioxane-methanolu (5:1, obj./obj.) po dobu osmi hodin, aby bylo dosaženo alkylace chitosan aminových skupin chloromethyl skupinami polymeru. Konečný produkt byl omyt vodnou kyselinou octovou a potom ethanolem.

• · ftft··

Roztok 0.0009 g póly (trifluorethoxy) pshosphazenu (molekulové hmotnosti 1000) v 8 ml ethyl acetátu byl rychle přidán ke 3 g suchého biporézního polymeru a promícháván, dokud se veškeré rozpouštědlo úplně neabsorbovalo polymerovými kuličkami. Materiál byl pak vysušen při sníženém tlaku a omyt ethanolem.

ftft ·«·· ·· ·♦ • · · · · · · • ft · ftftftft ftft · ft · · ftft ft • · ftft·· ftftftft • ftft ft ftft ft· ·· ft·

Pokrytí phosphazenem:

Příklad 19

Příklad 20

Roztok 130 g p-ethylstyrenu, 132 g divinylbenzenu (směsi para a metha-izomerů v poměru přibližně 1 :1) a 2.62 g benzoyl peroxidu ve směsi 600 ml toluenu a 100 ml iso-amyl alkoholu byl suspendován ve 4 litrech čisté vody, obsahující 1 % celulózového stabilizátoru. Po 39 minutách míchání při pokojové teplotě byla směs zahřívána na teplotě 40°C po dobu jedné hodiny, teplotě 60°C po dobu dvou hodin, při teplotě 80°C po dobu pěti hodin a při teplotě 96°C po dobu dvou hodin. Po ochlazení směsi na pokojovou teplotu byly získané kuličky filtrovány a omývány horkou vodou, methanolem a vodou. Polymer byl vysušen v peci při teplotě 80°C během jednoho dne.

Příklad 21

Roztok 75 g butyl akrylátu, 51 g ethylen bis - diakrylátu a 1 g benzoyl peroxidu v 650 ml toluenu byl suspendován v 2.4 litru čisté vody, obsahující 15 g celulózového stabilizátoru při pokojové teplotě. Po 30 minutách míchání byla směs zahřívána po krocích při 60°C, 80°C a 95°C po dobu tří hodin pro každou z uvedených teplot. Po ochlazení na pokojovou teplotu byly získané kuličky filtrovány, omývány horkou vodou, methanolem a vodou. Kuličky byly potom vysušeny v peci po dobu sedmi hodin při teplotě 80°C.

Je třeba rozumět, že každý z prvků výše popisovaných, anebo po dvou nebo více společně, rovněž může najit užitečnou aplikaci v jiných typech nebo produktech a metodách, odlišujících se od typů výše popisovaných.

• · ·· ·· · ·«····* • · » · · · ♦ · · · • ···· · · · ··· · » · • · · · · · ···· ··· » ·· ·· ·· ·« »· ····

Zatímco byl tento předložený vynález znázorňován a popisován jako ztělesnění sorbentu, sloužícího pro odstraňování jedovatých látek z krve nebo plasmy, a dále jako způsob jeho výroby, není to zamýšleno tak, že by byl vynález omezen na ukázané podrobnosti, protože různé modifikace a strukturální změny mohou být provedeny, aniž by přitom docházelo k jakémukoli odklonu od ducha předloženého vynálezu.

Bez další analýzy bude tak předcházející text v takové míře plně odhalovat smysl předloženého vynálezu, že jiní jej mohou, při aplikování současných znalostí, snadno uzpůsobit pro různé aplikace, aniž by přitom byly vynechány jeho základní rysy, čímž jsou konstituovány základní charakteristiky generických nebo specifických aspektů tohoto vynálezu.

Co je nárokováno jako nové a požadováno pro ochranu patentem, je vyjádřeno v připojených nárocích.

Claims

Patentové nároky

1. Způsob odstraňování beta - 2 mikroglobulinu z krve, sestávající z kroků odnímání krve z pacienta, průchodu krve materiálem, jehož velikost a struktura jsou zvoleny tak, aby byl z krve odstraňován beta - 2 mikroglobulin, a opětné zavádění krve, ze které byl odstraněn beta - 2 mikroglobulin, do pacienta.
2. Způsob, jak byl definován v nároku 1, kde uvedený průchod zahrnuje průchod krve materiálem, obsahujícím hyperzesíťované pryskyřice polystyrénového typu, s povrchem kuliček modifikovaným tak, aby zabraňoval absorpci velkých bílkovin a krevních destiček a aby minimalizoval aktivaci krevního doplňkového systému, aniž by znatelně ovlivňoval přístupnost vnitřního absorpčního prostoru kuliček pro malé a středně veliké molekuly jedovatých látek.
3. Způsob podle nároku 2, kde uvedené kuličky jsou modifikovanými kuličkami kopolymerů styren - divinylbenzenu, vystavené širokému zesítění v nabobtnalém stavu s bifunkčními zesíťovacími činidly.
4. Způsob podle nároku 3, kde uvedené bifunkční zesíťovací činidlo je činidlem, tvořeným monochlorodimethyl etherem a p - xylylen diclnloridem.
5. Způsob podle nároku 2, kde uvedené kuličky jsou modifikovanými kuličkami kopolymerů styren - divinylbenzenu, vystavené chlorometylaci a dodatečnému zesítění.
6. Způsob podle nároku 2, kde uvedená modifikace zahrnuje nanášení póly (N trifluoralkoxy) phosphazenu s vysokou molekulovou hmotností na povrch kuliček, vystavení kuliček působení roztoku pshosphazenu v organickém rozpouštědle a odpaření rozpouštědla.
7. Způsob podle nároku 2, kde uvedená modifikace zahrnuje elektrostatickou vazbu heparinu z jeho vodného roztoku na kuličky, jejichž chlormethylové skupiny byly substituovány aminofunkcemi prostřednictvím reakce s aminem.

• · ··· ·· · ···· ··· · · · · · · · ······· · ··· · · · • · ···· ···· ··· · · · ·· ·· ··
8. Způsob podle nároku 7, kde uvedený amin je tvořen 2 - ethanol aminem.
9. Způsob podle nároku 2, kde uvedená modifikace zahrnuje substituování chloromethylových skupin na povrchu kuliček 2- ethanol aminovými ligandy a kovalentní vazbu heparinu na ligandy prostřednictvím materiálu, zvoleného ze skupiny, obsahující glutare dialdehyd a hexamethylen diisokyanatan složky a vazební skupiny, zvolené ze skupiny, obsahující přebytečné aldehydové skupiny a izokyanatanové skupiny s L - asparágovou kyselinou.
10. Způsob podle nároku 2, kde uvedená modifikace zahrnuje substituci chloromethylových skupin materiálem, zvoleným ze skupiny, obsahující 2 - ethanol amin a ethylen glykolové ligandy, aktivování ligandů materiálem, zvoleným ze skupiny, obsahující glutare dialdehyd a hexamethylen diisokyanatan a kovalentní vazby hydrofilních polyethylene glykolových řetězců.
11. Způsob podle nároku 2, kde uvedená modifikace zahrnuje kovalentní vazby hydrofilních polyethylene glykolových řetězců prostřednictvím reakcí jejích alkoholátů sodíku s polystyren chloromethylovými skupinami.
12. Způsob podle nároku 2, kde uvedená modifikace zahrnuje kovalentní vazby hydrofilních řetězců chitosanu prostřednictvím reakcí jejich aminoskupin s polystyren chloromethylovými skupinami.
13. Způsob podle nároku 2, kde uvedená modifikace zahrnuje substituování chloromethylových skupin s ligandy, zvolenými ze skupiny, obsahující 2 - ethanol aminové ligangy nebo ethylen glykolové ligandy, aktivování ligandů fosfor oxychloridem, a kovalentní vazby hydrofilních složek, zvolených ze skupiny, obsahující cholin, serin a 2 - ethanol amin.
14. Způsob podle nároku 1, kde uvedený průchod zahrnuje průchod materiálem, který je tvořen porézním hydrofobním akrylickým polymerem.
15. Způsob podle nároku 1, kde uvedený průchod zahrnuje průchod materiálem, který je tvořen kopolymerem mezoporézního ethylstyren - divinylbenzenu.