可用于清洁透析溶液的药筒制造技术

公开了可用于再生或纯化透析溶液的药筒，以及再生或纯化透析溶液的方法。进一步描述了使用本发明专利技术吸附剂药筒的透析系统。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可用于如透析的药筒如离子交换药筒或吸附药筒。特别地，本专利技术一般涉及使废透析液的再生或纯化。本专利技术进一步涉及用某些药筒进行透析的方法，还涉及制备药筒方法
技术介绍
透析是除去因肾衰竭导致的累积在血液中的废弃物和过量液体的一种治疗方法。慢性肾衰竭在肾功能衰退至正常的约25％时出现。这种衰退量造成血液化学的明显变化，并且是人们感觉不舒服以至要寻求医学治疗的时刻。若此时寻求医学治疗，则进度可降低。最迟阶段的慢性肾功能衰竭出现在肾功能衰退至15％时。终结阶段出现在肾功能为正常的5％时。若在此时不治疗，则死亡是最可能的结果。到1998年，在美国被诊断为慢性肾衰竭的病人有430,000，其中慢性肾衰竭病人的平均寿命期望值为21/2年。一些病人确实能活20年或更长。另外，每年急性肾衰竭的病人与慢性肾衰竭病人约一样多，这些病人中约1/2需要治疗。总之，急性病人比慢性病人病情更重且更不稳定。他们经常在ICU或CCU中且不能移动。急性病人或者死亡、或恢复肾功能、或发展为慢性透析病人。对肾病目前没有治愈。然而，一种治疗方法是移植，其是用外科手术把人的肾植入体内并与膀胱相连。需要日常的药物治疗来使人体对植入的肾脏不产生排异。此外，有一种腹膜透析(PD)。用这种治疗方法，把含有葡萄糖和电解液的温和盐水溶液(称为透析液)放入腹膜腔内。由于向腹腔输送了大量血液，因此来自血液和体液的尿和其它毒素流入透析液中，从而清洁血液。然后从腹膜中排出透析液。随后再次把“新鲜”的透析液放入腹膜中。此外，还有一种血液透析法，这是一种血液纯化方法，其中把血液不断地从体内移出并透过透析器(人工肾)，在这里除去新陈代谢的废料和过量的水，并使pH和酸/碱平衡正常。同时把血液输回体内。这种透析器是由血液透析膜组成的小型一次性装置。该膜让废料、电解液和水透过，但禁止大分子量的蛋白质和血细胞通过。将血液经膜一侧抽入，而透析液经膜的另一面在反方向抽入。该透析液为其中加入盐水和电解质的高纯水。机器为控制单元，它起到泵抽，以及控制血液和渗透液的压力、温度和电解液浓度的作用。一次血液透析治疗的平均长度为3-5小时。存在如下几种血液透析a)一次通过血液透析是肾病的最常见治疗方法。大多数血液透析治疗方法用一次通过透析机进行。它们之所以被称为一次通过，是因为透析液(清洁溶液)在透析器通过血液一次，然后废弃。一次通过透析器一般需要1)能够释放至少1000-1500ml/min的水源(假定来自R.O.系统50％排斥速率)2)足以提供500-800ml/min纯水连续流的水纯化系统。3)至少15安培的电流，以抽取并使复原500-800ml水/min。4)能够适应至少500ml废透析液/min以及来自R.O.系统的排斥水地面排放口或任何其它容器。b)吸附剂透析1)不需要连续水源、分离水纯化机器或地面排放口，因为它连续再生小体积透析液，并将水处理系统包括在机器内。因此，吸附剂系统是真正可携带的。2)吸附剂系统仅需要5安培电源，因为它们在整个透析工艺中回收相同体积的透析液。不需要在一次通过透析中用于大体积透析液的强力泵和加热器。3)吸附剂系统可使用6升自来水，由其制备用于整个治疗的透析液。4)吸附剂体系使用吸附剂药筒-它同时起到水净化器和将废水再生入新鲜透析液的装置的作用。该浸泡系统与它一起起到适当平衡再生透析液的电解质组成的作用。包括磷酸锆(ZrP)和含水氧化锆(HZO)离子交换材料的吸附剂药筒在历史上已用于再生血液透析系统。REDY药筒的示意图在图1中给出。REDY药筒的原理基于通过尿素酶的酶反应将尿水解为碳酸铵。然后通过磷酸锆(NaHZrP)交换氢离子和Na离子(为阳离子交换剂中的抗衡离子)除去氨和铵离子。ZrP还起到除去透析液中的Ca，Mg，K和所有毒金属的阳离子交换剂的作用，如此可通过使用浸泡系统保持病人血液中的电解质(Ca，Mg，K)平衡，并基于水的质量提供透析治疗的安全性。然后来自尿水解的碳酸盐与NaHZrP中的氢离子结合形成碳酸氢盐，它输送该尿毒症病人作为校正酸中毒的碱。含乙酸盐作为抗衡离子的含水氧化锆起到从尿毒症病人中除去磷酸盐以治疗血磷酸盐过多的阴离子交换剂的作用。这种物质还起到防止从NaHZrP中浸取磷酸盐并除去水中的有毒阴离子(例如氟化物)的作用，该阴离子在透析期间会对病人造成伤害。在离子交换期间释放出来的乙酸盐通过乙酸盐新陈代谢也起到校正酸中毒的碱的作用。在药筒中的颗粒活性炭起到除去病人的肌酸酐、尿酸和含氮新陈代谢废弃物以及水中的氯和氯胺的作用。因此，该REDY再生透析系统对于提供水处理的安全性和简便性并因此便于血液透析是有效的。该系统的功效和安全记录已很好地建立了。然而，REDY药筒在通过借助药筒连续释放Na+期间可产生透析液组成和pH变化。因此，REDY透析疗法必须提供平衡病人Na+水平的多个透析液配方以校正低钠血症和高钠血症。此外，为保持透析液中的Na+水平低于适当稀释的安全限制通常存在导电警告系统。透析液中的Na+和碳酸氢盐水平可在病人的BUN水平内变化。在腹膜透析(PD)区域，特别强调(1)在PD治疗期间透析液组成的最小变化和(2)药筒的费用和尺寸。例如，吸附剂PD的吸附容量要求低于REDY药筒的要求。透析液组成变化特别重要，因为PD为慢速治疗，其中治疗期间高达2-4小时/每天。在治疗期间，应避免由药筒向病人过量给Na+。为控制Na+释放，需要理解ZrP与铵离子和透析液阳离子(Ca，Mg，K和Na)的离子交换机理。ZrP为具有如下所示分子结构的无机阳离子交换物质。 它同时含有H+和Na+作为抗衡离子，它们用于离子交换。这些离子在ZrP中的相对含量可通过pH控制，其中酸ZrP(或H+ZrP)用NaOH滴定。所得滴定产品的组成Nax+H2-x+ZrP可在如下离子交换期间在透析液中变化。 whereM+=NH4+;Ca2+;Mg2+;H+ whereM+=Na+;Ca2+;Mg2+;NH4+ 在离子交换期间由ZrP相对释放的Na+和H+取决于在ZrP中的这些离子与液相中的其它阳离子的离子交换平衡。随着在离子交换过程期间Na+H+ZrP的组成和液相连续变化，平衡可移动。基于离子交换原理，可通过向有利于主要释放H+的条件移动，可控制自ZrP的Na+释放。此概念对于设计用于PD流体再生的吸附剂药筒配方是重要的。目前制备用于REDY药筒的ZrP的方法是，在NaCI/NaAc缓冲液中将酸ZrP(H+ZrP)滴定至pH范围6.25-6.45，由此生产具有高Na+含量的Na+H+ZrP。这样特别在具有低缓冲容量的乙酸盐或乳酸透析液中触发Na+释放。如此，为REDY药筒制备的ZrP质量不适合PD流体再生应用。为消除此限制，如本专利技术证明的，通过使用具有规定的较低Na+含量的Na+H+ZrP改性。这种材料可通过在去离子水中将酸ZrP(H+ZrP)滴定至较低pH范围5.5-6.0制得。用于PD治疗的REDY药筒的另一限制是加载乙酸盐的含水氧化锆为酸性物质。因此，这种材料的酸性导致的透析液的低pH将触发Na+释放和因反应出现的碳酸氢钠初始损失。 若目前的REDY药筒用于PD治疗，则会因在整个治疗中大量的Na+交换而产生Na+浓度连续升至170mE本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸附剂药筒，至少包括碳酸钠锆。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德J王，
申请(专利权)人：雷纳尔溶液公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]