Membranas de separación de fibras huecas y procedimiento para su fabricación.
Membranas de separación de fibras huecas, en las que la cara interna de la membrana de fibras huecas está provista de una capa polímera unida de forma covalente a la superficie de la cara interna de la membrana de fibras huecas que cubre,
al menos en parte, la superficie de la cara interna de la membrana de fibras huecas, y en donde en la superficie libre de la capa polímera unida están presentes, unidas directamente o a través de un inductor de acoplamiento, en calidad de moléculas bioactivas, p-aminobenzamidina o polietilenglicoles terminados en amina o inhibidores de trombina.
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E09150991.
Solicitante: LEIBNIZ-INSTITUT FUR POLYMERFORSCHUNG DRESDEN E.V..
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: HOHE STRASSE 6 01069 DRESDEN ALEMANIA.
Inventor/es: ZSCHOCHE,STEFAN, TISCHER,RENÉ, BAIER-GOSCHÜTZ,ANGELA.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- B01D63/02 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL. › B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 63/00 Aparatos en general para los procedimientos de separación que utilizan membranas semipermeables. › Módulos con fibras huecas.
- B01D67/00 B01D […] › Procedimientos especialmente adaptados para la fabricación de membranas semipermeables destinadas a los procedimientos o a los aparatos de separación.
- B01D69/08 B01D […] › B01D 69/00 Membranas semipermeables destinadas a los procedimientos o a los aparatos de separación, caracterizadas por su forma, por su estructura o por sus propiedades; Procedimientos especialmente adaptados para su fabricación. › Membranas con fibras huecas (fabricación de fibras huecas D01D 5/24, D01F 1/08).
- B01D69/14 B01D 69/00 […] › Membranas dinámicas.
PDF original: ES-2390509_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Membranas de separación de fibras huecas y procedimiento para su fabricación
La invención se refiere a los sectores de la química y de la medicina y concierne a membranas de separación de fibras huecas tal como se emplean, por ejemplo, para la purificación y separación de la sangre u otros procesos de separación de líquidos, y a un procedimiento para su fabricación.
Dispositivos conocidos para la purificación y separación de la sangre se componen de una carcasa en la que están
presentes membranas de fibras huecas, en donde la disposición de las membranas de fibras huecas en la carcasa realiza un flujo separado de las membranas de fibras huecas, separado del lavado de la pared externa de las membranas de fibras huecas en el interior de los dializadores. Con ello se puede alcanzar, por ejemplo, un transporte de la sangre a través de las membranas de fibras huecas y, al mismo tiempo, el transporte de los componentes de la sangre separados por filtración a través de la pared de la membrana de fibras huecas hacia
fuera de los dializadores. La clase de las membranas de fibras huecas sintéticas se compone habitualmente de un primer polímero hidrófobo y de un segundo polímero hidrófilo, y éstos tienen una estructura asimétrica.
Una realización ejecutada actualmente por diferentes fabricantes de membranas de fibras huecas de este tipo utilizan en calidad de polímero hidrófobo polisulfona o poliaril-éter-sulfona, y en calidad de polímero hidrófilo,
polivinilpirrolidona (documento EP 0 082 443 B2) . En tal caso, la polivinilpirrolidona sirve tanto como formador de poros como para la creación de una hidrofilia incrementada de la superficie y, con ello, a una mejor compatibilidad de la sangre.
Otro método es una adición de otras sustancias a la mezcla de polímeros para un aumento de la hidrofilia de la 25 superficie en membranas de fibras huecas de polisulfona/polivinilpirrolidona (documento US 2004/0045897 A1) .
Los métodos que anteceden tienen en común el que las modificaciones en la membrana tienen lugar ya durante el proceso de fabricación de la membrana. Además, se conocen diversos métodos con ayuda de los cuales y mediante el tipo de realización del proceso en la fabricación de la membrana y el posterior tratamiento de las
membranas o la influencia preestablecida de la composición y estructura de la membrana se generan propiedades de la membrana deseadas (documentos DE 10 2004 008 221 B4; US 000005134192 A; US 5.401.410 B; EP 0 168 783 B1; US 5.436.068 B; EP 0 568 054 B1) .
El documento US5840190 da a conocer membranas de separación de fibras huecas y el procedimiento de
fabricación consistente en membranas de fibras huecas que sirven, entre otros, para la purificación de la sangre y que están incorporados en módulos de diálisis habituales. Una molécula biológicamente activa es unida a un polímero modificado en la superficie.
La misión de la presente invención consiste en indicar membranas de separación de fibras huecas en las que se
han efectuado modificaciones después del proceso de fabricación que posibilitan una mejora de la biocompatibilidad, así como un procedimiento sencillo y económico para su fabricación.
La misión se resuelve mediante las invenciones indicadas en las reivindicaciones. Ejecuciones ventajosas son el objeto de las reivindicaciones subordinadas.
45 En el caso de las membranas de separación de fibras huecas de acuerdo con la invención, la cara interna de la membrana de fibras huecas está provista de una capa polímera unida de forma covalente a la superficie de la cara interna de la membrana de fibras huecas que cubre, al menos en parte, la superficie de la cara interna de la membrana de fibras huecas, y en donde en la superficie libre de la capa polímera unida están presentes, unidas
50 directamente o a través de un inductor de acoplamiento, en calidad de moléculas bioactivas, p-aminobenzamidina
o polietilenglicoles terminados en amina.
Ventajosamente, las membranas son las membranas de fibras huecas de un dializador y, todavía de manera ventajosa, las membranas de fibras huecas están situadas en fijaciones estancas a los gases y a los líquidos del 55 dializador que llevan a cabo la afluencia y evacuación separadas de líquidos y/o gases en el espacio interno de las
Además, de manera ventajosa, los materiales de las membranas de fibras huecas se componen de un material humectable con agua y/o un disolvente. 5 Asimismo de manera ventajosa, las membranas de fibras huecas se componen de polisulfona y polivinilpirrolidona.
También es ventajoso que la capa polímera se componga de ácido poliacrílico y/o poli (ácido etilen-alt-maleico) .
También es ventajoso que la capa polímera se presente ligada, a través de formación de complejo, a la superficie de la cara interna de la membrana de fibras huecas.
También es ventajoso que la capa polímera cubra, al menos en un 60%, la superficie libre de la cara interna de la membrana de fibras huecas.
Y también es ventajoso que la capa polímera cubra por completo la superficie libre de la cara interna de la membrana de fibras huecas.
Además, es ventajoso que la capa polímera, después de la aplicación sobre la superficie libre de la cara interna de
la membrana de fibras huecas, presente grupos funcionales a los que se presenten ligadas moléculas bioactivas en su totalidad o en parte, directamente o a través de un inductor de acoplamiento, y todavía es más ventajoso que los grupos funcionales sean grupos carboxilo y/o grupos anhídrido.
Asimismo, es ventajoso que la capa polímera presente un grosor de capa del grosor de una capa monomolecular 25 hasta un grosor de 20 nm.
Y también es ventajoso que la membrana de separación de fibras huecas se fabrique según el procedimiento de acuerdo con la invención.
En el caso del procedimiento de acuerdo con la invención para la fabricación de membranas de separación de fibras huecas, el posicionamiento de membranas de separación de fibras huecas con una afluencia y evacuación separadas para líquidos se realiza aproximándose a la cara interna de la membrana de separación de fibras huecas y se realiza una afluencia y evacuación individual, separada de la anterior, para líquidos apartándose de la cara externa de la membrana de separación de fibras huecas, seguidamente las caras internas de las membranas
de fibras huecas se ponen en contacto con una disolución durante 5 min a 5 horas, y/o la disolución es conducida con una velocidad de paso de 5 a 100 ml/min junto a las caras internas de las membranas de fibras huecas, componiéndose la disolución al menos de un disolvente acuoso y/o alcohólico y de materiales de capas polímeras disueltos en ella, seguidamente se separa la disolución y durante o después de la puesta en contacto con la disolución, al menos las membranas de separación de fibras huecas son sometidas a una irradiación con rayos β
y/o γ con una dosis máxima de 100 kGy, y después las caras internas de las membranas de fibras huecas revestidas en su totalidad o en parte son puestas en contacto con moléculas bioactivas en forma de paminobenzamidina o polietilenglicoles terminados en amina.
Asimismo de manera ventajosa, se emplean materiales de membrana a base de un material humectable con agua 45 y/o un disolvente.
Además, ventajosamente, se emplean membranas a base de polisulfona y polivinilpirrolidona.
Y también de manera ventajosa, en calidad de materiales polímeros se emplean ácido poliacrílico y/o poli (ácido 50 etilen-alt-maleico) .
También es ventajoso que como disolvente se emplea agua.
Asimismo es ventajoso que se emplee una disolución con una concentración de 0, 001 a 1% en peso. 55
Asimismo es ventajoso que las membranas sean irradiadas con radiación β.
Además, es ventajoso que las membranas sean irradiadas con una dosis de 10 a 50 kGy, siendo irradiadas las membranas, todavía de manera ventajosa, con una dosis de 20 a 25 kGy.
Es ventajoso que las moléculas bioactivas se empleen en forma de disolución en un disolvente acuoso o alcohólico.... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Membranas de separación de fibras huecas, en las que la cara interna de la membrana de fibras huecas está provista de una capa polímera unida de forma covalente a la superficie de la cara interna de la membrana de fibras
huecas que cubre, al menos en parte, la superficie de la cara interna de la membrana de fibras huecas, y en donde en la superficie libre de la capa polímera unida están presentes, unidas directamente o a través de un inductor de acoplamiento, en calidad de moléculas bioactivas, p-aminobenzamidina o polietilenglicoles terminados en amina o inhibidores de trombina.
2. Membranas de separación de fibras huecas según la reivindicación 1, en las que las membranas son las membranas de fibras huecas de un dializador, en donde en tal caso, de manera ventajosa, las membranas de fibras huecas están situadas en fijaciones estancas a los gases y a los líquidos que llevan a cabo la afluencia y evacuación separadas de líquidos y/o gases en el espacio interno de las membranas de fibras huecas.
3. Membranas de separación de fibras huecas según la reivindicación 1, en las que los materiales de las membranas de fibras huecas se componen de un material humectable con agua y/o un disolvente y/o de polisulfona y polivinilpirrolidona.
4. Membranas de separación de fibras huecas según la reivindicación 1, en las que la capa polímera se compone 20 de ácido poliacrílico y/o poli (ácido etilen-alt-maleico) .
5. Membranas de separación de fibras huecas según la reivindicación 1, en las que la capa polímera cubre al menos en un 60% o por completo la superficie libre de la cara interna de la membrana de fibras huecas.
6. Membranas de separación de fibras huecas según la reivindicación 1, en las que la capa polímera, después de la aplicación sobre la superficie libre de la cara interna de la membrana de fibras huecas, presenta grupos funcionales a los que se presentan ligadas las moléculas bioactivas en su totalidad o en parte, directamente o a través de un inductor de acoplamiento, siendo los grupos funcionales ventajosamente grupos carboxilo y/o grupos anhídrido.
3.
7. Membranas de separación de fibras huecas según la reivindicación 1, en las que la capa polímera presenta un grosor de capa del grosor de una capa monomolecular hasta un grosor de 20 nm.
8. Membrana de separación de fibras huecas según la reivindicación 1, que se fabrica según al menos una de las 35 reivindicaciones 9 a 14.
9. Procedimiento para la fabricación de membranas de separación de fibras huecas, en el que el posicionamiento de membranas de separación de fibras huecas con una afluencia y evacuación separadas para líquidos se realiza aproximándose a la cara interna de la membrana de separación de fibras huecas y se realiza una afluencia y 40 evacuación individual, separada de la anterior, para líquidos apartándose de la cara externa de la membrana de separación de fibras huecas, seguidamente las caras internas de las membranas de fibras huecas se ponen en contacto con una disolución durante 5 min a 5 horas, y/o la disolución es conducida con una velocidad de paso de 5 a 100 ml/min junto a las caras internas de las membranas de fibras huecas, componiéndose la disolución al menos de un disolvente acuoso y/o alcohólico y de materiales de capas polímeras disueltos en ella, seguidamente
45 se separa la disolución y durante o después de la puesta en contacto con la disolución, al menos las membranas de separación de fibras huecas son sometidas a una irradiación con rayos β y/o γ con una dosis máxima de 100 kGy, y después las caras internas de las membranas de fibras huecas revestidas en su totalidad o en parte son puestas en contacto con moléculas bioactivas en forma de p-aminobenzamidina o polietilenglicoles terminados en amina o inhibidores de trombina.
5.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que se emplean materiales de membrana a base de un material humectable con agua y/o un disolvente, y/o membranas a base de polisulfona y polivinilpirrolidona, y/o como materiales polímeros se emplean ácido poliacrílico y/o poli (ácido etilen-alt-maleico) .
55 11. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que como disolvente se emplea agua.
13. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que las membranas son irradiadas después de la puesta en contacto con la disolución, y/o las membranas son irradiadas con radiación β, y/o las membranas son irradiadas con una dosis de 10 a 50 kGy, siendo irradiadas las membranas, ventajosamente, con una dosis de 20 a 25 kGy.
14. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que las moléculas bioactivas se emplean en forma de
disolución en un disolvente acuoso o alcohólico, en que la capa polímera es puesta en contacto con la disolución de las moléculas bioactivas durante 5 min a 5 horas, y/o la disolución de las moléculas bioactivas es hecha pasar con una velocidad de paso de 10 a 100 ml/min a través de la membrana de fibras huecas revestida, y/o se emplea una disolución 0, 00001 a 0, 1 molar de moléculas bioactivas en un disolvente.
15. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que en calidad de inductor de acoplamiento se emplean carbodiimidas o carbonildiimidazoles.
16. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que en el caso del empleo de poli (ácido etilen-alt-maleico) en calidad de material polímero, se lleve a cabo, antes de la reacción con las moléculas bioactivas, un tratamiento
térmico de las membranas de separación de fibras huecas revestidas en condiciones de 110ºC durante 2 h.
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