ES2337231T3

ES2337231T3 - Procedimiento de fabricacion de una membrana semipermeable no trombogenica.

Info

Publication number: ES2337231T3
Application number: ES01903969T
Authority: ES
Inventors: Thierry Crost; Jean-Louis Renaux; Michel Thomas
Original assignee: Gambro Industries SAS
Current assignee: Gambro Industries SAS
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2021-01-26
Also published as: DE60140588D1; EP1165214B1; US7056458B2; JP2003520656A; ATE449640T1; JP4234345B2; US20030021826A1; CA2368999C; FR2804328B1; AU3191301A; EP1165214A1; WO2001054802A1; AU779469B2; CA2368999A1; FR2804328A1

Abstract

Procedimiento para reducir el carácter trombogénico de un intercambiador para el tratamiento de la sangre o del plasma por circulación extracorpórea que comprende dos compartimentos separados por una membrana semipermeable que tiene una superficie orientada hacia un primer compartimento destinado a la circulación de sangre o de plasma, comprendiendo el procedimiento las etapas sucesivas siguientes: (a) preparar una membrana semipermeable en forma de una membrana plana o de un haz de fibras huecas a partir de una solución de poliacrilonitrilo portador de grupos aniónicos o anionizables; (b) ensamblar los distintos componentes del intercambiador, y en particular montar la membrana semipermeable o un haz de fibras huecas en una caja; (c) preparar una solución que contiene al menos un polímero catiónico, portador de grupos catiónicos aptos para formar un enlace iónico con los grupos aniónicos o anionizables del poliacrilonitrilo, no comprendiendo el polímero catiónico más que cadenas de polímero de tamaño suficiente para no atravesar la membrana semipermeable, y poner a esta solución en contacto con la superficie de la membrana semipermeable que está destinada a ser puesta en contacto con la sangre o con el plasma, pudiendo la etapa (c) ser realizada antes o después de la etapa (b); (d) en el caso en el que la etapa (c) se realiza después de la etapa (b), purgar el intercambiador de la solución que contiene el polímero catiónico; (e) preparar una solución que contiene al menos un agente anticoagulante en estado disuelto, portador de grupos aniónicos aptos para formar un enlace iónico con los grupos catiónicos de dicho polímero catiónico, y poner a esta solución en contacto con la superficie de la membrana semipermeable que está destinada a ser puesta en contacto con la sangre, siendo la etapa (e) realizada después de la etapa (c), pero antes o después de la etapa (b); (f) en el caso en el que la etapa (e) se realiza después de la etapa (b), purgar el intercambiador de la solución que contiene el agente anticoagulante; (g) esterilizar el intercambiador cuando la membrana semipermeable hecha a base de poliacrilonitrilo, portador de grupos aniónicos o anionizables, es revestida con dicho polímero catiónico y dicho agente anticoagulante.

Description

Procedimiento de fabricación de una membrana semipermeable no trombogénica.

La presente invención se sitúa en el terreno del tratamiento de la sangre y del plasma por circulación extracorpórea (CEC), principalmente por diálisis, hemofiltración y plasmaféresis. La invención tiene por objeto una membrana semipermeable compuesta que comprende una membrana semipermeable de soporte revestida de un agente anticoagulante que reduce el carácter trombogénico del soporte.

La presente invención tiene igualmente por objeto intercambiadores para el tratamiento de la sangre o del plasma por circulación extracorpórea que comprenden esta membrana semipermeable compuesta, así como procedimientos de fabricación de estos intercambiadores.

Dentro del conjunto de este texto se entiende por membrana semipermeable una membrana semipermeable plana o un haz de fibras huecas semipermeables. Igualmente dentro del conjunto de este texto se entiende por intercambiador un intercambiador para el tratamiento de la sangre o del plasma por circulación extracorpórea que comprende, de manera general, dos compartimentos separados por una membrana semipermeable, provistos cada uno de dos accesos, estando un primer compartimento destinado a la circulación de la sangre o del plasma del paciente, y estando un segundo compartimento destinado a la circulación de líquido usado.

El tratamiento de la sangre o del plasma de un paciente urémico requiere la utilización de un circuito extracorpóreo de sangre conectado a un intercambiador. Dentro del circuito extracorpóreo la sangre está sometida a un mayor riesgo trombótico que es necesario prevenir mediante una anticoagulación eficaz. Es por ello que, aunque los materiales utilizados para la fabricación de los intercambiadores sean elegidos para ser lo más biocompatibles posible de forma que en particular las reacciones de coagulación no se produzcan o bien se produzcan a niveles relativamente benignos, habitualmente se inyecta a la sangre del paciente un agente anticoagulante, que es generalmente heparina (fraccionada o no).

La cantidad de heparina inyectada al paciente varía clásicamente entre 7.500 y 11.000 unidades internacionales (UI) por sesión de tratamiento, o es incluso mayor en ciertos casos.

En la práctica corriente raramente plantea dificultades la anticoagulación de la sangre. En ciertos pacientes, sin embargo, la heparina puede provocar reacciones secundarias indeseables, y en particular hemorragias. Otros efectos secundarios que se relatan en la literatura son trombocitopenias (caída del número de plaquetas), alergias, osteoporosis (constatadas en el caso de una prolongada administración de heparina), aumentos de las transaminasas (enzimas hepáticas) e hiperlipidemias. La sensibilidad a la heparina es variable de un paciente a otro, y en el tiempo para un paciente dado.

Para los pacientes de alto riesgo hemorrágico, existe un método de tratamiento extracorpóreo de la sangre sin anticoagulante que consiste en prevenir la trombosis de la sangre en el circuito de circulación extracorpórea y en el dializador gracias a frecuentes barridos del circuito y del dializador con suero fisiológico para expulsar de ahí las trombinas en formación. Este método implica elevados caudales de circulación de la sangre que no son siempre tolerados por los pacientes.

Además, este tratamiento sin anticoagulante, que es técnicamente difícil, requiere una formación específica de los cuidadores, el riguroso respeto del protocolo operatorio, una estricta supervisión de la diálisis para prevenir los incidentes, y la detección precoz de los incidentes para poder superarlos.

Con la finalidad de evitar la inyección de anticoagulante al circuito extracorpóreo de sangre, se han emprendido numerosos trabajos de investigación a fin de mejorar la hemocompatibilidad de la membranas semipermeables fijando heparina sobre la superficie de la membrana destinada a ser puesta en contacto con la sangre, con ayuda de un enlace iónico o covalente (véase J. Pelissié "Héparinisation de surface" en RBM (1994) 16, 7, 290-291).

Las técnicas descritas de fijación iónica de la heparina apuntan a crear grupos amina cuaternaria sobre la superficie de la membrana semipermeable a tratar. La heparina, que está cargada negativamente por sus grupos sulfato y carboxílicos, puede reaccionar con grupos amina cuaternaria. Pero se ha constatado una rápida reliberación de la heparina debido a la debilidad del enlace intermolecular, lo cual presenta el inconveniente de reducir el carácter antitrombogénico de las superficies destinadas a estar en contacto con la sangre y de favorecer la aparición de efectos secundarios indeseables debidos a la heparina liberada. Para compensar la continua reliberación de heparina, deben ser fijadas a la membrana cantidades importantes de este anticoagulante, lo cual tiene como consecuencia que resulta difícil dominar la anticoagulación de la sangre del paciente, y que se tiene con ello un coste elevado.

Las técnicas descritas de fijación covalente hacen que intervengan reacciones químicas específicas y complejas para permitir el anclaje de la heparina a las superficies de los materiales destinados a ser puestos en contacto con la sangre. Sin embargo estas técnicas, debido al hecho de que ocasionan una importante modificación de la naturaleza química de los materiales, no son en general apropiadas para las membranas semipermeables puesto que correrían el riesgo de provocar una importante disminución de las propiedades fundamentales de estas membranas, tales como las capacidades de transferencia difusiva y convectiva y la capacidad de adsorción de las sustancias indeseables. Además existe un riesgo de disminución de la antitrombogenicidad por inactivación de la heparina.

El único intercambiador que se comercializa en la actualidad y comprende una membrana semipermeable tratada con un agente anticoagulante a fin de reducir su carácter trombogénico es el hemofiltro de la sociedad BAXTER que tiene la denominación comercial DURAFLO. Esta membrana semipermeable es a base de polisulfona.

Ciertas membranas semipermeables constituidas esencialmente por un copolímero de acrilonitrilo y al menos un monómero aniónico o anionizable, olefínicamente insaturado, como el copolímero fabricado por HOSPAL bajo la denominación comercial AN69, son reconocidas por ser netamente menos trombogénicas que las membranas celulósicas. La puesta en ejecución de diálisis sin heparina con estas membranas requiere sin embargo elevados caudales de circulación de la sangre [de al menos 400 ml/min. según el artículo "Heparin-free hemodialysis with a polyacrylonitrile membrane", de Robert H. Barth et al., Vol. XXXV Trans Am Soc Artif Intern Organs (1989)], lo cual no siempre es tolerado por todos los pacientes.

Un primer objetivo de la presente invención es el de reducir el carácter trombogénico de las membranas semipermeables constituidas esencialmente por un copolímero de acrilonitrilo y al menos un monómero aniónico y anionizable fijando sobre estas membranas un agente anticoagulante y manteniendo al mismo tiempo a un nivel aceptable las otras propiedades fundamentales de estas membranas, a saber, su capacidad de transferencia difusiva y convectiva (permeabilidad al agua, permeabilidad selectiva a las moléculas de masa molecular en peso inferior a la de la albúmina), su capacidad de adsorción de las sustancias indeseables y sus propiedades mecánicas.

Un segundo objetivo de la presente invención es el de fijar de manera estable a la superficie de membranas semipermeables constituidas esencialmente por un copolímero de acrilonitrilo y al menos un monómero aniónico y anionizable un agente anticoagulante que pueda ejercer su actividad anticoagulante sin ser eluído y reliberado rápidamente a la sangre o al plasma durante el tratamiento por circulación extracorpórea.

Un tercer objetivo de la presente invención es el de reducir la cantidad de agente anticoagulante que se le inyecta al paciente durante una sesión de tratamiento extracorpóreo de la sangre puesto en ejecución por medio de un intercambiador provisto de una membrana semipermeable constituida esencialmente por un copolímero de acrilonitrilo y al menos un monómero aniónico y anionizable a la cual está fijado un agente anticoagulante.

Para alcanzar estos objetivos, se propone según la presente invención un procedimiento según la reivindicación 1.

Según la invención, las cadenas del polímero catiónico presentan un impedimento estérico suficientemente importante como para no atravesar la membrana semipermeable de soporte, lo cual permite lograr que estas cadenas se fijen esencialmente a la superficie de la membrana por enlace iónico. En consecuencia, la cantidad de polímero catiónico que es necesaria para tratar la membrana semipermeable de soporte es moderada puesto que no se persigue un tratamiento másico de la membrana semipermeable de soporte con penetración del polímero catiónico en los poros.

Preferiblemente, el polímero catiónico se prepara por ultrafiltración por medio de una membrana semipermeable que es idéntica a la membrana semipermeable de soporte o que posee un umbral de corte que es igual o superior al de la membrana semipermeable de soporte, a fin de eliminar las cadenas de polímero catiónico que puedan atravesar la membrana semipermeable de soporte.

La membrana semipermeable compuesta obtenida según la invención presenta tres ventajas principales:

- En primer lugar, la fijación por enlace iónico del agente anticoagulante se hace casi únicamente en la superficie de la membrana semipermeable. En consecuencia, el agente anticoagulante fijado, que es accesible para las proteínas de la coagulación, puede ejercer una eficaz actividad anticoagulante durante una sesión de tratamiento de sangre y de plasma por circulación extracorpórea.

- En segundo lugar, el tiempo de coagulación (TCK como abreviatura de Tiempo de Cefalina Activada) de una sangre o un plasma purificada(o) con ayuda de la membrana semipermeable compuesta es bastante cercano, o incluso equivalente, al de una sangre o un plasma normal sin adición de agente anticoagulante.

- En tercer lugar, el carácter trombogénico de la membrana semipermeable compuesta se ve muy netamente reducido si se le compara con el de la membrana semipermeable de soporte que la misma encierra.

Según una variante de la invención, el polímero catiónico es una poliamina que es preferiblemente hidrofílica y lleva grupos amina primaria, secundaria, terciaria o cuaternaria. Preferiblemente, el polímero catiónico es una polietilenimina (PEI). La cantidad de PEI depositada y fijada puede variar entre aproximadamente 1 mg y aproximadamente 30 mg por m^{2} de membrana (incluidos los terminales).

El agente anticoagulante que es conveniente para la invención no debe ser tóxico.

Según otra variante de la invención, el agente anticoagulante portador de grupos aniónicos pertenece a la familia de los glicoaminoglicanos que tienen una actividad anticoagulante. Preferiblemente, este agente está en esencia constituido por heparina (fraccionada o no). La cantidad de heparina depositada y fijada puede variar entre aproximadamente 200 UI y aproximadamente 20.000 UI por m^{2} de membrana (incluidos los terminales), y preferiblemente entre poco más o menos 500 UI y poco más o menos 10.000 UI por m^{2} de membrana (incluidos los terminales). La cantidad de heparina fijada se elige en función del tipo de tratamiento al cual esté destinado el intercambiador:

-: tratamiento intermitente (sesión de 3 a 6 horas) para pacientes que padezcan de insuficiencia renal crónica o aguda, o tratamiento continuo (de 12 a 96 horas) para pacientes que padezcan de insuficiencia renal aguda;

-: tratamiento durante el cual no se inyecta agente anticoagulante alguno al circuito vascular del paciente.

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La cantidad de heparina fijada es inferior a la cantidad de heparina que se le inyecta al paciente al llevar a cabo un tratamiento clásico (la cual es del orden de 7.500 a 11.000 UI o superior en el caso en el que la membrana es enjuagada con una solución de heparina antes de la puesta en circulación de la sangre en el circuito extracorpóreo).

La invención está adaptada a la preparación de membranas semipermeables compuestas a partir de una membrana semipermeable de soporte constituida esencialmente por un poliacrilonitrilo portador de grupos aniónicos o anionizables elegidos de entre los miembros del grupo que consta de grupos sulfónicos, fosfóricos, carboxílicos, sulfúricos y fosfóricos, y de entre los correspondientes grupos salificados.

Preferiblemente, los grupos aniónicos o anionizables del poliacrilonitrilo son grupos sulfónicos ácidos o grupos sulfónicos salificados.

Ventajosamente, la membrana semipermeable de soporte está constituida esencialmente por copolímero de acrilonitrilo y metalilsulfonato sódico, tal como el copolímero de denominación comercial AN69, fabricado por HOSPAL, con los cuales se han alcanzado los mejores resultados.

La membrana semipermeable compuesta puede estar en forma de una membrana plana o de un haz de fibras huecas.

Con preferencia, el intercambiador, que comprende la membrana semipermeable compuesta según la invención, está esterilizado y listo para el empleo. Así, el mismo no requiere manipulación especial por parte de su usuario.

En el caso en el que el polímero catiónico es la PEI, la etapa (c) del procedimiento según la reivindicación 1 puede ser realizada según las condiciones siguientes:

\blacklozenge: concentración de PEI: de 0,04 a 20 g/l.

\blacklozenge: medio: agua; agua glicerinada; tampones salinos; soluciones salinas

\blacklozenge: pH:de 5 a 12

\blacklozenge: caudales de tratamiento (caso del tratamiento de la membrana por circulación dentro del aparato): de 50 a 500 ml/min.

\blacklozenge: duración: de 1 a 30 minutos

\blacklozenge: circuito abierto o circuito cerrado

\blacklozenge: en estas condiciones, la concentración superficial de PEI está comprendida entre 1 y 30 mg/m^{2}.

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En el caso en el que el agente anticoagulante es la heparina, la etapa (e) del procedimiento según la reivindicación 1 puede ser realizada según las condiciones siguientes:

\blacklozenge: concentración de heparina: de 1 a 100 UI/ml

\blacklozenge: medio: agua; agua glicerinada; tampones salinos; solución salina

\blacklozenge: pH:de 5 a 10

\blacklozenge: duración: de 1 a 30 minutos

\blacklozenge: circuito abierto o circuito cerrado

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\blacklozenge: en estas condiciones, la concentración superficial de heparina está comprendida entre 200 y 20.000 UI/m^{2}, y preferiblemente entre 500 y 10.000 UI/m^{2}.

Eventualmente, la membrana plana o el haz de fibras huecas es glicerinada(o) al final de la etapa (a), y de ahí la necesidad de desglicerinar antes de emprender la etapa (c).

Eventualmente, se enjuaga la membrana semipermeable para eliminar el excedente de polímero catiónico fijado, ya sea después de la etapa (c) cuando la etapa (c) se realiza antes que la etapa (b), o bien después de la etapa (d).

Eventualmente, se enjuaga la membrana semipermeable para eliminar el excedente de agente anticoagulante no fijado, ya sea después de la etapa (e) cuando la etapa (e) se realiza antes que la etapa (b), o bien después de la etapa (f).

Eventualmente, se reglicerina la membrana semipermeable según el caso, al final de la etapa (e) o (f), después de las eventuales etapas de enjuague.

Dentro del marco de la invención, la esterilización del intercambiador, sin efecto significativo en la membrana semipermeable compuesta, podrá ser esterilización por irradiación, en particular por irradiación gamma, o esterilización por óxido de etileno. La esterilización del intercambiador puede realizarse en dos momentos determinados del procedimiento de fabricación del intercambiador.

Según una primera variante, se esteriliza el intercambiador cuando la membrana semipermeable a base de poliacrilonitrilo, portador de grupos aniónicos o anionizables, es revestida con dicho polímero catiónico, y después se efectúa, de manera extemporánea, el tratamiento con ayuda de la solución que contiene al menos un agente anticoagulante.

Según una segunda variante, se esteriliza el intercambiador cuando la membrana semipermeable a base de poliacrilonitrilo, portador de grupos aniónicos o anionizables, es revestida con dicho polímero catiónico y dicho agente anticoagulante.

Otras características y ventajas de la invención quedarán de manifiesto al proceder a la lectura de los ejemplos siguientes. Se hará asimismo referencia a los dibujos y figuras adjuntos, en los cuales:

- la figura 1 representa las modalidades de preparación de un polímero catiónico, tal como la polietilenimina (PEI), por ultrafiltración;

- la figura 2 representa la evolución de la concentración de PEI en el ultrafiltrado;

- la figura 3 representa la distribución de las masas moleculares en peso de la PEI no fraccionada, llamada PEI P, (LUPASOL P, de BASF) y de la PEI fraccionada;

- la figura 4 representa la evolución del tiempo de coagulación (TCK) de la sangre de carneros sometidos a un ensayo de circulación extracorpórea con ayuda de un dializador de membrana plana AN69 tratado con PEI fraccionada, esterilizado con radiación gamma, y después tratado extemporáneamente con heparina;

- la figura 5 representa la evolución del tiempo de coagulación (TCK) de la sangre de carneros sometidos a un ensayo de circulación extracorpórea con ayuda de un dializador de fibras huecas AN69 tratado con PEI fraccionada, después heparinizado, y finalmente esterilizado con radiación gamma antes de la utilización.

Los métodos de determinación utilizados para evaluar las membranas semipermeables descritas son los siguientes:

Tratamiento de las muestras de sangre antes de las determinaciones

La sangre tomada a la salida de los dializadores durante las sesiones de diálisis de los ejemplos que se dan a continuación es puesta inmediatamente en presencia de citrato sódico que, por quelación de los iones de calcio, detiene toda actividad de coagulación. La muestra es a continuación centrifugada a temperatura ambiente a 3000 revoluciones por minuto, durante 15 minutos. El plasma supernatante es recogido y conservado a -20ºC hasta el momento de la determinación.

Determinación del tiempo de coagulación (TCK como abreviatura de Tiempo de Cefalina-Caolín)

La determinación del TCK se realiza por medio del kit (kit = conjunto de utensilios y materiales) de determinación comercializado con la denominación C.K. PREST® por la sociedad DIAGNOSTICA STAGO.

El TCK permite apreciar el alargamiento del tiempo de coagulación de un plasma citratado ocasionado por el déficit en ciertos factores de la coagulación o por la presencia de un anticoagulante como la heparina. En este último caso, el alargamiento del tiempo de coagulación es proporcional a la cantidad de heparina presente. La determinación del TCK permite pues apreciar el nivel de anticoagulación de la sangre. El método de medición de este tiempo de coagulación (expresado en segundos) es conocido, ejecutándose dicho método tras recalcificación y adición de un activador.

Determinación de la heparina en medio no plasmático

La heparina se determina en los medios simples (agua y electrólitos) por espectrofotometría tras formación de un complejo con el azur A (absorción máxima a 630 nm).

Ensayo de circulación extracorpórea en un carnero

Los dializadores sometidos a ensayo en los ejemplos son enjuagados con una solución de suero fisiológico (heparinizado o no) puesta en circulación en el compartimento de la sangre (2 l a razón de 200 ml/min.). El compartimento del dializado se llena por ultrafiltración. Según el caso, la sangre del carnero es anticoagulada por inyección de heparina en la vena yugular cinco minutos antes del comienzo de la sesión. La circulación sanguínea extracorpórea se realiza con un caudal de 200 ml/min. con ayuda de una bomba BSM22 HOSPAL (acceso en carótida y restitución en yugular). Se registran las presiones de entrada y de salida. Se detiene la circulación cuando la presión arterial sobrepasa los 500 mm Hg al nivel de la entrada del dializador, reflejando una coagulación en el circuito.

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Ejemplo 1

Este ejemplo describe un procedimiento de preparación de un polímero catiónico, en este caso una polietilenimina (PEI), con vistas a eliminar por fraccionamiento las cadenas de polímero más pequeñas (de escaso impedimento estérico) que pueden penetrar en los poros de la membrana semipermeable a tratar y atravesarla.

La figura 1 ilustra las modalidades de preparación de la PEI, que comprende las etapas siguientes:

a -: \vtcortauna preparación, en un recipiente 1, de una solución de 1,5 litros de una solución de PEI de masa molecular en peso 750 kdaltons (LUPASOL P de BASF), a razón de 50 g por litro, en agua destilada;

b -: \vtcortauna circulación, en circuito cerrado, de esta solución en el compartimento de la sangre de un dializador 2 de fibras huecas (denominación comercial FILTRAL 16, fabricado por la sociedad HOSPAL INDUSTRIE, Francia), equipado con una membrana (superficie útil de 1,6 m^{2}) de AN69 (copolímero de acrilonitrilo y metalilsulfonato sódico), a razón de un caudal de 300 ml por minuto;

c -: \vtcortauna simultáneamente a la etapa b, ultrafiltración con un caudal de 60 ml por minuto con aportación de agua en el recipiente 1, con el mismo caudal.

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La duración de la preparación es de 156 minutos.

La dosificación de la PEI presente en el ultrafiltrado se determina en el agua por espectrofotometría tras formación de un complejo coloreado con tiocianato de cobalto II (absorción máxima a 304 nm).

La evolución de la concentración de PEI en el ultrafiltrado se indica en la adjunta figura 2.

En las condiciones del procedimiento precitado, la cantidad de PEI eliminada por ultrafiltración es de 32 g, lo cual representa un 43% de la PEI de partida.

La distribución de masas moleculares (Mw) de la PEI no fraccionada (llamada PEI P) y de la PEI fraccionada se determina por cromatografía de exclusión estérica (columna ultrahidrogel de la sociedad WATERS) y está representada en la adjunta figura 3. Se ve en la figura 3 que la masa molar de las cadenas más pequeñas de PEI fraccionada es del orden de 10.000 g/mol.

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Ejemplos 2

Ejemplo de referencia 2a

Un dializador de membrana plana de AN69 (denominación comercial CRYSTAL 4000, fabricado por HOSPAL INDUSTRIE, Francia), que tiene una superficie útil de 1,5 m^{2} y está esterilizado por irradiación gamma, es enjuagado mediante circulación en el compartimento de la sangre de 2 litros de suero fisiológico que contiene 5.000 UI de heparina no fraccionada.

Un circuito extracorpóreo de sangre que comprende el dializador es a continuación conectado al circuito vascular de un carnero. No se inyecta anticoagulante alguno a la sangre del carnero.

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En la figura 4 la curva 1 indica la evolución del TCK durante los 30 minutos de circulación de la sangre. La coagulación sobrevino al cabo de 30 minutos.

Ejemplo 2b según la invención

Ha sido fabricado por la sociedad HOSPAL INDUSTRIE (Francia) un dializador según la invención. Una cara de una membrana plana de AN69, que tiene una superficie útil de 1,5 m^{2}, es tratada por pulverización de PEI fraccionada (véase el ejemplo 1) con una concentración de 5 g/kg en una mezcla de agua/glicerina 40/60 en masa. La cantidad de PEI fraccionada depositada es de 10 mg/m^{2}.

Esta membrana se monta en un dializador de forma tal que la cara tratada queda orientada hacia el compartimento de la sangre del dializador.

El dializador se esteriliza a continuación por irradiación gamma (36 kGy).

Justo antes de su utilización, el dializador esterilizado es enjuagado con ayuda de una solución de suero fisiológico y heparina no fraccionada como se indica en el ejemplo de referencia 2a.

Se conecta a continuación al circuito vascular de un carnero un circuito extracorpóreo de sangre que comprende el dializador. No se inyecta a la sangre del carnero anticoagulante alguno.

La sangre del carnero ha podido ser puesta en circulación durante 6 horas en el circuito extracorpóreo sin que se produzca coagulación (la detención tras 6 horas es voluntaria y no corresponde a una coagulación de la sangre en el circuito). La curva 2 de la figura 4 indica el nivel de TCK durante toda la duración de la circulación. El TCK se mantiene al nivel de un valor normal que testimonia una ausencia de liberación de heparina, cuando habitualmente es necesario para el buen desarrollo de un tratamiento de sangre en un circuito de circulación extracorpórea un TCK superior a 100 segundos.

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Ejemplos 3

Ejemplo de referencia 3a

Un dializador (denominación comercial FILTRAL 20, fabricado por HOSPAL INDUSTRIE, Francia), equipado con un haz de fibras huecas de AN69 de una superficie útil de 2 m^{2}, esterilizado con óxido de etileno, es enjuagado mediante circulación en el compartimento de la sangre de 2 litros de suero fisiológico que contiene 10.000 UI de heparina no fraccionada.

Se conecta a continuación al circuito vascular de un carnero un circuito extracorpóreo de sangre que comprende el dializador, tras haberle previamente inyectado al carnero 5.000 UI de heparina no fraccionada.

La coagulación de la sangre en el circuito extracorpóreo se produjo después de haber circulado la sangre por el mismo durante 2 horas.

La evolución de la tasa de TCK está representada en la figura 5 por la curva 1.

Ejemplo 3b según la invención

Un dializador (denominación comercial NEPHRAL 300, fabricado por HOSPAL INDUSTRIE, Francia), equipado con un haz de fibras huecas AN69 con una superficie útil de 1,3 m^{2}, es tratado por circulación en el compartimento de la sangre de una solución de PEI fraccionada preparada como en el ejemplo 1 (1 g/l en agua, circuito cerrado sobre 200 ml, 5 minutos, 200 ml/min.). Este dializador se somete a un segundo tratamiento por circulación en el mismo compartimento de una solución de heparina no fraccionada (5 UI/ml en una solución fosfatada (Na_{2}HPO_{4} 10 mM), circuito cerrado sobre 3 l, 200 ml/min., 5 o 30 min.). El dializador es a continuación purgado con aire (a 0,3 bares durante 30 seg.). En estas condiciones, la cantidad de PEI fijada es del orden de 15 mg/m^{2}, y la cantidad de heparina fijada es de 2.500 y 6.800 UI/m^{2} (medida según el método de determinación de la heparina en medio no plasmático).

Este dializador se esteriliza por irradiación gamma.

Justo antes de la utilización del dializador, 2 litros de suero fisiológico son puestos en circulación en el compartimento de la sangre para enjuagarlo. Se conecta a continuación al circuito vascular de un carnero un circuito extracorpóreo de sangre que comprende el dializador. No se le inyecta a la sangre del carnero anticoagulante alguno.

La circulación de la sangre en el circuito extracorpóreo ha podido ser mantenida sin inyección de heparina al circuito extracorpóreo durante 3 y 6 horas sin que se produjese coagulación, y las curvas 2 y 3 de la figura 5 indican que los niveles de TCK han seguido siendo normales.

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Ejemplos 4

Los ejemplos 4 corresponden a series de ensayos clínicos realizados con dializadores según o no según la presente invención.

Ejemplos comparativos 4a y 4b

Dializadores de denominación comercial NEPHRAL 300, no tratados, son utilizados en una serie de ensayos clínicos realizados en las condiciones siguientes:

\bullet: 6 pacientes;

\bullet: 108 sesiones de hemodiálisis durante 4 horas con adición de heparina;

\bullet: antes de cada sesión de hemodiálisis, el dializador se enjuaga por circulación de 1 litro de una solución de suero fisiológico que contiene 5.000 UI de heparina en el compartimento de la sangre del dializador;

\bullet: al final de cada sesión de hemodiálisis, la sangre le es restituida al paciente mediante un enjuague del compartimento de la sangre del dializador con 1 litro de suero fisiológico.

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4b) Dializadores de denominación comercial NEPHRAL 300 han sido tratados sucesivamente de la manera siguiente:

\bullet: circulación de 1 litro de agua, con un caudal de 200 ml/min., en el compartimento de la sangre del dializador a fin de eliminar la glicerina presente en las fibras huecas;

\bullet: circulación de 1 litro de una solución de PEI de una masa molecular media en peso de 750 kdaltons (LUPASOL P de BASF), no fraccionada, en el compartimento de la sangre del dializador;

\bullet: purga del aire;

\bullet: esterilización por irradiación gamma;

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Se realiza con estos dializadores una serie de 27 sesiones de ensayos clínicos.

Resultados de las series de ensayos clínicos (4a) y (4b)

Tras la restitución de la sangre, los dializadores son evaluados visualmente sobre una escala de 1 a 4:

-: nota 1 (mala): el color del conjunto del dializador es rojo y pone de manifiesto una importante coagulación de la sangre en la membrana semipermeable;

-: nota 2 (mediana): el color de aproximadamente la mitad del dializador es rojo;

-: nota 3 (buena): se observan solamente algunas trazas rojas en el dializador;

-: nota 4 (excelente): el dializador no es rojo.

1

Conclusión

El tratamiento con una PEI no fraccionada conduce a un importante consumo (adsorción) de heparina. Además, la heparina adsorbida no es activa puesto que los dializadores así tratados de los ejemplos (4b) conducen a problemas de coagulación.

Ejemplos 4c, según la presente invención

Una membrana plana de AN69 es tratada por pulverización de PEI fraccionada, preparada en las condiciones que se han enunciado anteriormente en el ejemplo 1, a razón de 10 mg/m^{2} de membrana.

Dializadores del tipo CRYSTAL se montan con esta membrana (1,25 m^{2} de superficie útil de membrana por dializador) y se esterilizan por irradiación gamma.

Con estos dializadores se realiza una serie de ensayos clínicos en las condiciones siguientes:

\bullet: 13 pacientes;

\bullet: 256 sesiones de hemodiálisis;

\bullet: antes de cada sesión de hemodiálisis, el dializador es enjuagado por circulación de 2 litros de una solución de suero fisiológico que contiene 5.000 UI de heparina por litro, en el compartimento de la sangre del dializador;

\bullet: sesiones de hemodiálisis durante 4 horas con o sin adición de heparina (véase la tabla);

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Conclusión

El tratamiento con una PEI fraccionada, seguido de un tratamiento con heparina, permite efectuar diálisis con cantidades reducidas de anticoagulante inyectadas al paciente.

Observaciones

En los ejemplos comparativos (4a) y (4b), el TCK se mantiene entre 90 y 120 seg.

En los ejemplos (4c), la que se fija (entre 0 y 6000) es la dosis de heparina inyectada, y en todos los casos el TCK al final de la sesión es inferior a 50, lo cual constituye una ventaja considerable para el paciente (más heparina circulante al final de la diálisis, y por consiguiente más riesgo hemorrágico).

Tras la restitución de la sangre, los dializadores de esta serie de ensayos clínicos son evaluados anteriormente en las condiciones anteriormente enunciadas para los ejemplos (4a) y (4b).

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias que cita el solicitante se aporta solamente en calidad de información para el lector y no forma parte del documento de patente europea. A pesar de que se ha procedido con gran esmero al compilar las referencias, no puede excluirse la posibilidad de que se hayan producido errores u omisiones, y la OEP se exime de toda responsabilidad a este respecto.

Literatura no de patentes que se cita en la descripción

\bullet J. Pelissié. Héparinisation de surface. RBM, 1994, vol. 16 (7), 290-291 [0009].

Claims

1. Procedimiento para reducir el carácter trombogénico de un intercambiador para el tratamiento de la sangre o del plasma por circulación extracorpórea que comprende dos compartimentos separados por una membrana semipermeable que tiene una superficie orientada hacia un primer compartimento destinado a la circulación de sangre o de plasma, comprendiendo el procedimiento las etapas sucesivas siguientes:

(a): preparar una membrana semipermeable en forma de una membrana plana o de un haz de fibras huecas a partir de una solución de poliacrilonitrilo portador de grupos aniónicos o anionizables;

(b): ensamblar los distintos componentes del intercambiador, y en particular montar la membrana semipermeable o un haz de fibras huecas en una caja;

(c): preparar una solución que contiene al menos un polímero catiónico, portador de grupos catiónicos aptos para formar un enlace iónico con los grupos aniónicos o anionizables del poliacrilonitrilo, no comprendiendo el polímero catiónico más que cadenas de polímero de tamaño suficiente para no atravesar la membrana semipermeable, y poner a esta solución en contacto con la superficie de la membrana semipermeable que está destinada a ser puesta en contacto con la sangre o con el plasma, pudiendo la etapa (c) ser realizada antes o después de la etapa (b);

(d): en el caso en el que la etapa (c) se realiza después de la etapa (b), purgar el intercambiador de la solución que contiene el polímero catiónico;

(e): preparar una solución que contiene al menos un agente anticoagulante en estado disuelto, portador de grupos aniónicos aptos para formar un enlace iónico con los grupos catiónicos de dicho polímero catiónico, y poner a esta solución en contacto con la superficie de la membrana semipermeable que está destinada a ser puesta en contacto con la sangre, siendo la etapa (e) realizada después de la etapa (c), pero antes o después de la etapa (b);

(f): en el caso en el que la etapa (e) se realiza después de la etapa (b), purgar el intercambiador de la solución que contiene el agente anticoagulante;

(g): esterilizar el intercambiador cuando la membrana semipermeable hecha a base de poliacrilonitrilo, portador de grupos aniónicos o anionizables, es revestida con dicho polímero catiónico y dicho agente anticoagulante.

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2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se enjuaga la membrana semipermeable para eliminar el excedente de polímero catiónico no fijado ya sea después de la etapa (c) cuando la etapa (c) se realiza antes de la etapa (b), o bien después de la etapa (d).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que se enjuaga la membrana semipermeable para eliminar el excedente de agente anticoagulante no fijado ya sea después de la etapa (e) cuando la etapa (e) se realiza antes de la etapa (b), o bien después de la etapa (f).

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el polímero catiónico se prepara por ultrafiltración por medio de una membrana semipermeable que es idéntica a la membrana semipermeable de soporte o que posee un umbral de corte igual o superior al de la membrana semipermeable de soporte, a fin de eliminar las cadenas de polímero catiónico que pueden atravesar la membrana semipermeable de soporte.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, donde el polímero catiónico es una polietilenimina.

6. Procedimiento según la reivindicación precedente, donde la polietilenimina depositada y fijada varía entre aproximadamente 1 mg y aproximadamente 30 mg por m^{2} de membrana, incluidos los terminales.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, donde el agente anticoagulante portador de grupos aniónicos pertenece a la familia de los glicoaminoglicanos que tienen una actividad anticoagulante.

8. Procedimiento según la reivindicación precedente, donde el agente anticoagulante está esencialmente constituido por heparina.

9. Procedimiento según la reivindicación precedente, donde la heparina depositada y fijada varía entre aproximadamente 200 UI y aproximadamente 20000 UI por m^{2} de membrana, y preferiblemente entre 500 UI y 10000 UI por m^{2} de membrana.