Ацетатцелюлозна напівпроникна мембрана у вигляді порожнистого волокна (варіанти), спосіб виготовлення порожнистоволоконної напівпроникної ацетатцелюлозної мембрани (варіанти), гемодіалізатор з ацетатцелюлозними

УКРАЇНА (19) UA (51) МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ (11) 29462 (13) C2 6 В01D71/16, 67/00, 39/16 ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД мембраны для растворенных веществ с молекулярным весом от 10000 до 60000 дальтон больше или равна 0,17 • 10-3, где (Smv) - коэффициент пропускания мембраны, как функция молекулярного веса растворенного вещества. 5. Мембрана по п. 1, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью ее использования в гемодиализаторе. Ю (13) 29462 (11) UA (K ov (мочевина)) * (Smw ) (K uf ) 6. Способ изготовления половолоконной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны для очистки водных биологических жидкостей, заключающийся в получении расплавленной массы, содержащей ацетат целлюлозы, глицерин и полиэтиленгликоль, экструдировании ее через фильеру с кольцевым отверстием для получения горячего полого волокна, его охлаждении, и контактировании охлажденного полого волокна с водой для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна при 70-85°С, отличающийся тем, что используют расплавленную массу, содержащую от 32 до 40% ацетатцеллюлозы, 5-10% мас. глицерина и 50 - 63% мас. полиэтиленгликоля. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что после получения горячего полого волокна осуществляют его вытяжку в продольном направлении для увеличения его длины на величину, меньшую или равную 20%. 8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что после контактирования охлажденного полого волокна с водой осуществляют репластификацию волокна. 9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что при репластификации волокна осуществляют контактирование волокна с водным раствором глицерина. 10. Гемодиализатор с ацетатцеллюлозными полупроницаемыми мембранами, содержащими полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна для осуществления диализа первой жидкости, отличающийся тем, что половолоконные мембраны являются мембранами по п.1. 11. Способ изготовления половолоконной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны для очистки водных биологических жидкостей, заключающийся в получении расплавленной массы, содержащей ацетат целлюлозы, глицерин и полиэтиленгликоль, экструдировании массы через фильеру с кольцевым отверстием для получения горячего полого волокна, его охлаждении, и контактировании охлажденного полого волокна с во (19) (21) 95062758 (22) 10.11.1993 (24) 15.11.2000 (31) 976,949 (32) 16.11.1992 (33) US (86) РСТ/US93/10826, 10.11.1993 (46) 15.11.2000, Бюл. № 6, 2000 p. (72) Алтiн Андеpс (US), Феpнандез Бен (US), Елсен Реймонд (US), Рузiус Кiс (US), Сiльва Лалiт (US), Вашингтон Джоpдж (US) (73) АЛТIН МЕДIКАЛ, IНК. (US) (56) Патент США № 4276173, МПК6 B 01 D 39/16, опублик. 1981. (57) 1. Ацетатцеллюлозная полупроницаемая мембрана в виде полого волокна, имеющая коэффициент массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)), по меньшей мере, 38х10-3 см/мин при отношении коэффициента массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)) к коэффициенту ультрафильтрации (Kuf), равном, по меньшей мере, 2,5х10-3, отличающаяся тем, что коэффициент ультрафильтрации мембраны (Kuf) равен от 15 до 55 мл/ч · мм рт.ст. · м2. 2. Мембрана по п. 1, отличающаяся тем, что величина пропускания мембраны для мальтодекстрина с молекулярным весом от 15000 до 20000 дальтон составляет, по меньшей мере, 0,1. 3. Мембрана по п.2, отличающаяся тем, что пропускание мальтодекстрина, имеющего молекулярный вес свыше 20000 дальтон, составляет менее 0,1. 4. Мембрана по п. 1, отличающаяся тем, что величина отношения C2 (54) АЦЕТАТЦЕЛЮЛОЗНА НАПIВПРОНИКНА МЕМБРАНА У ВИГЛЯДI ПОРОЖНИСТОГО ВОЛОКНА (ВАРIАНТИ), СПОСIБ ВИГОТОВЛЕННЯ ПОРОЖНИСТОВОЛОКОННОЇ НАПIВПРОНИКНОЇ АЦЕТАТЦЕЛЮЛОЗНОЇ МЕМБРАНИ (ВАРIАНТИ), ГЕМОДIАЛIЗАТОР З АЦЕТАТЦЕЛЮЛОЗНИМИ НАПIВПРОНИКНИМИ МЕМБРАНАМИ, ПРИЛАД ДЛЯ ОБРОБКИ ЕКСТРАКОРПОРАЛЬНОЇ КРОВI (ВАРIАНТИ) 29462 рт.ст. · м2, причем мембрана изготовлена посредством экструдирования жидкой смеси, содержащей по существу 32-40% вес. ацетатцеллюлозы, 5-10% вес. смешивающегося с водой нерастворителя ацетатцеллюлозы и 50-63% вес. смешивающегося с водой растворителя ацетатцеллюлозы для получения половолоконной мембраны, и посредством контактирования полученной мембраны с водой при температуре меньшей, чем температура плавления ацетатцеллюлозы для вымывания растворителя и нерастворителя из мембраны. 19. Прибор для обработки экстракорпоральной крови, имеющий ацетатцеллюлозные полупроницаемые мембраны, содержащие полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность, и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна, отличающийся тем, что половолоконные мембраны являются мембранами по п. 18. 20. Ацетатцеллюлозная полупроницаемая мембрана в виде полого волокна, имеющая коэффициент массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)), по меньшей мере, 38 х 10-3 см/мин при отношении коэффициента массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)) к коэффициенту ультрафильтрации (Kuf), равном, по меньшей мере, 2,5 х 10-3, отличающаяся тем, что коэффициент ультрафильтрации (Kuf) равен от 15 до 55 мл/ч · мм рт.ст. · м2, причем мембрана изготовлена посредством экструдирования жидкой смеси, содержащей по существу 32-40 % вес. ацетатцеллюлозы, 5-10% вес. глицерина и 50 - 63% вес. полиэтиленгликоля для получения половолоконной мембраны, посредством контактирования полученной мембраны с водой при температуре меньшей, чем температура плавления ацетатцеллюлозы для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из мембраны, посредством репластификации мембраны с использованием водного раствора глицерина, и посредством удаления воды из мембраны для достижения концентрации глицерина в ней от З0 до 40% вес. при нахождении мембраны в равновесии с атмосферой. 21. Прибор для обработки экстракорпоральной крови, имеющий ацетатцеллюлозные полупроницаемые мембраны, содержащие полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна, отличающийся тем, что половолоконные мембраны являются мембранами по п. 20. дой для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна, отличающийся тем, что используют расплавленную массу, содержащую от 32 до 40 % ацетатцеллюлозы, 5 - 10% мас. глицерина и 50-63% мас. полиэтиленгликоля, перед экструдированием нагревают расплавленную массу до температуры выше температуры плавления ацетатцеллюлозы, одновременно перемешивают ее до достижения гомогенности, а контактирование полого волокна с водой осуществляют при температуре меньшей, чем температура плавления ацетатцеллюлозы с поддержанием этой температуры, достаточной для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что расплавленную массу нагревают до температуры от 165°С до 180°С. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что используют полиэтиленгликоль, имеющий молекулярный вес от 150 до 600 дальтон. 14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что после контактирования полого волокна с водой осуществляют контактирование волокон с водным раствором, содержащим от З0 до 40% вес. глицерина для достижения репластификации волокон, после чего удаляют воду из волокон для достижения концентрации глицерина в волокнах от 45 до 50% вес. и для достижения концентрации воды в волокнах от 15 до 18% вес. при нахождении волокон в равновесии с атмосферой. 15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что воду удаляют из волокон путем высушивания волокон на воздухе при температуре от 70°С до 80°С. 16. Способ по п. 14, отличающийся тем, что при охлаждении полого волокна осуществляют его продольную вытяжку, после чего полое волокно имеет диаметр внутреннего канала от 175 до 210 мкм и толщину стенок от 10 до 35 мкм. 17. Прибор для обработки экстракорпоральной крови, имеющий ацетатцеллюлозные полупроницаемые мембраны, содержащие полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы, и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна, отличающийся тем, что половолоконные мембраны являются мембранами по п. 1. 18. Ацетатцеллюлозная полупроницаемая мембрана в виде полого волокна, имеющая коэффициент массопередачи по мочевине (Коv (мочевина)), по меньшей мере, 38х10-3 см/мин при отношении коэффициента массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)) к коэффициенту ультрафильтрации (Kuf), равном, по меньшей мере, 2,5х10-3, отличающаяся тем, что коэффициент ультрафильтрации (Kuf) мембраны равен от 15 до 55 мл/ч · мм ______________________________ Настоящее изобретение относится к медицинской технике и, более конкретно, к ацетатцеллюлозной полупроницаемой мембране в ви де полого волокна, к способу ее изготовления и к медицинским приборам, использующим эту мембрану. 2 29462 Известна ацетатцеллюлозная полупроницаемая мембрана в виде полого волокна, имеющая коэффициент массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)), по меньшей мере, 38 · 10-3 см/мин при отношении коэффициента массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)) к коэффициенту ультрафильтрации (Kuf), равном, по меньшей мере, 2,5 · 10-3 (патент США № 4276173, кл. В01D39/16, 1981). Из этого же патента известен способ изготовления половолоконной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны для очистки водных биологических жидкостей, заключающийся в получении расплавленной массы, содержащей ацетат целлюлозы, глицерин и полиэтиленгликоль, экструдировании ее через фильеру с кольцевым отверстием для получения горячего полого волокна, его охлаждении, и контактировании охлажденного полого волокна с водой для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна при 70-85°С. В этом же патенте раскрыт гемодиализатор с ацетатцеллюлозными полупроницаемыми мембранами, содержащими полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна для осуществления диализа первой жидкости. Кроме того, в этом патенте описан способ изготовления половолоконной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны для очистки водных биологических жидкостей, заключающийся в получении расплавленной массы, содержащей ацетат целлюлозы, глицерин и полиэтиленгликоль, экструдировании массы через фильеру с кольцевым отверстием для получения горячего полого волокна, его охлаждении и контактировании охлажденного полого волокна с водой для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна. Наконец, из патента известен прибор для обработки экстракорпоральной крови, имеющий ацетатцеллюлозные полупроницаемые мембраны, содержащие полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна. Хотя полупроницаемые мембраны, которые используются для очистки водных биологических жидкостей, изготавливаемые согласно данному патенту, имеют характеристики, благоприятные для некоторых применений, они, тем не менее, характеризуются довольно низким коэффициентом ультрафильтрации (от 2 до 6 мл/ч.мм рт.ст. . м2), что накладывает на них некоторые ограничения. Поскольку коэффициент ультрафильтрации - это величина, характеризующая способность воды проходить через поры единицы площади мембраны при создании на ней определенного градиента давлений (трансмембранное давление), чем выше коэффициент ультрафильтрации мембраны (т.е. чем выше "поток" через мембрану), тем больше способность воды проходить через поры мембраны. При современных методах гемодиализа предпочтительно использовать мембраны с как можно более высоким "потоком" через них. При использовании мембран с низким коэффициентом ультрафильтрации заданная величина ультрафильтрации будет достигаться при высоком значении трансмембранного давления. При высоком трансмембранном давлении существует довольно большая вероятность засорения мембраны, вероятность образования сгустков на мембране при ее использовании, и, в конечном счете, достаточно высокая вероятность гемолиза. Мембраны с более низким "потоком" не позволяют должным образом терапевту четко смоделировать лечение для конкретного пациента, т.е. не позволяют должным образом изменять скорость ультрафильтрации в процессе лечения. При использовании мембран с низким "потоком" требуется значительное время, необходимое для гемодиализа. Наконец, мембраны с низким "потоком" не позволяют облегчать прохождение через мембрану определенных растворенных веществ с низким молекулярным весом при их диализе. В основу изобретения положена задача создания мембраны, позволяющей за счет более высокого коэффициента ультрафильтрации достигать заданной величины ультрафильтрации при более низком значении трансмембранного давления, снижать вероятность гемолиза и сокращать необходимое для гемодиализа время, а также задача создания способа изготовления такой мембраны и создания медицинских приборов, использующих эту мембрану. Данная задача, согласно первому аспекту изобретения, достигается посредством ацетатцеллюлозной полупроницаемой мембраны в виде полого волокна, имеющей коэффициент массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)), по меньшей мере, 38 . 10-3 см/мин при отношении коэффициента массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)) к коэффициенту ультрафильтрации (Kuf) равном, по меньшей мере, 2,5 . 10-3, в которой, согласно изобретению, коэффициент ультрафильтрации мембраны (Kuf) равен от 15 до 55 мл/ч . мм рт.ст. · м2. Предпочтительно, чтобы величина пропускания мембраны для мальтодекстрина с молекулярным весом от 15000 до 20000 дальтон составляла, по меньшей мере, 0,1. Целесообразно, чтобы пропускание мальтодекстрина, имеющего молекулярный вес свыше 20000 дальтон, составляло менее 0,1. Желательно, чтобы величина отношения (K ov (мочевина)) * (Smw ) (K uf ) мембраны для растворенных веществ с молекулярным весом от 10000 до 60000 дальтон больше или была равна 0,17 · 10-3, где (Smv) - коэффициент пропускания мембраны, как функция молекулярного веса растворенного вещества. 3 29462 Возможно, чтобы мембрана была выполнена с возможностью ее использования в гемодиализаторе. Данная задача, согласно другому аспекту изобретения, достигается посредством способа изготовления половолоконной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны для очистки водных биологических жидкостей, заключающегося в получении расплавленной массы, содержащей ацетат целлюлозы, глицерин и полиэтиленгликоль, экструдировании ее через фильеру с кольцевым отверстием для получения горячего полого волокна, его охлаждении, и контактировании охлажденного полого волокна с водой для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна при 70-85°С, в котором, согласно изобретению, используют расплавленную массу, содержащую от 32 до 40% ацетатцеллюлозы, 5-10% мас. глицерина и 50-63% мас. полиэтиленгликоля. Предпочтительно, чтобы после получения горячего полого волокна осуществляли его вытяжку в продольном направлении для увеличения его длины на величину, меньшую или равную 20%. Целесообразно, чтобы после контактирования охлажденного полого волокна с водой осуществляли репластификацию волокна. Желательно, чтобы при репластификации волокна осуществляли контактирование волокна с водным раствором глицерина. Данная задача, согласно еще одному аспекту изобретения, достигается посредством гемодиализатора с ацетатцеллюлозными полупроницаемыми мембранами, содержащими полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна для осуществления диализа первой жидкости, в котором, согласно изобретению, половолоконные мембраны являются мембранами по первому аспекту изобретения. Данная задача, согласно следующему аспекту изобретения, достигается посредством способа изготовления половолоконной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны для очистки водных биологических жидкостей, заключающегося в получении расплавленной массы, содержащей ацетат целлюлозы, глицерин и полиэтиленгликоль, экструдировании массы через фильеру с кольцевым отверстием для получения горячего полого волокна, его охлаждении, и контактировании охлажденного полого волокна с водой для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна, в котором, согласно изобретению, используют расплавленную массу, содержащую от 32 до 40% ацетатцеллюлозы, 5-10% мас. глицерина и 50-63% мас. полиэтиленгликоля, перед экструдированием нагревают расплавленную массу до температуры, выше температуры плавления ацетатцеллюлозы, одновременно перемешивают ее до достижения гомогенности, а контактирование полого волокна с водой осуществляют при температуре меньшей, чем температура плавления ацетатцеллюлозы с поддержанием этой температуры, достаточной для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из волокна. Предпочтительно, чтобы расплавленную массу нагревали до температуры от 165 до 180°С. Целесообразно, чтобы использовали полиэтиленгликоль, имеющий молекулярный вес от 150 до 600 дальтон. Желательно, чтобы после контактирования полого волокна с водой осуществляли контактирование волокон с водным раствором, содержащим от З0 до 40% вес. глицерина для достижения репластификации волокон, после чего удаляли воду из волокон для достижения концентрации глицерина в волокнах от 45 до 50% вес. и для достижения концентрации воды в волокнах от 15 до 18% вес. при нахождении волокон в равновесии с атмосферой. Возможно, чтобы воду удаляли из волокон путем высушивания волокон на воздухе при температуре от 70°С до 80°С. Полезно, чтобы при охлаждении полого волокна осуществляли его продольную вытяжку, после чего полое волокно имело бы диаметр внутреннего канала от 175 до 210 мкм и толщину стенок от 10 до 35 мкм. Данная задача, согласно следующему аспекту изобретения, достигается посредством прибора для обработки экстракорпоральной крови, имеющего ацетатцеллюлозные полупроницаемые мембраны, содержащие полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна, в котором, согласно изобретению, половолоконные мембраны являются мембранами по первому аспекту изобретения. Данная задача, согласно шестому аспекту изобретения, достигается посредством ацетатцеллюлозной полупроницаемой мембраны в виде полого волокна, имеющей коэффициент массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)), по меньшей мере, 38 . 10-3 см/мин при отношении коэффициента массопередачи по мочевине (Кov(мочевина)) к коэффициенту ультрафильтрации (Кuf), равном, по меньшей мере, 2,5 . 10-3, в которой, согласно изобретению, коэффициент ультрафильтрации (Kuf) мембраны равен от 15 до 55 мл/ч · мм рт.ст. · м-3, причем мембрана изготовлена посредством экструдирования жидкой смеси, содержащей по существу 32-40% вес. ацетатцеллюлозы, 5-10% вес. смешивающегося с водой нерастворителя ацетатцеллюлозы и 50-63% вес. смешивающегося с водой растворителя ацетатцеллюлозы для получения половолоконной мембраны, и посредством контактирования полученной мембраны с водой при температуре меньшей, чем температура плавления ацетатцеллюлозы для вымывания растворителя и нерастворителя из мембраны. Данная задача, согласно следующему аспекту изобретения, достигается посредством прибора для обработки экстракорпоральной крови, имеющего ацетатцеллюлозные полупроницаемые мембраны, содержащие полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю по 4 29462 верхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна, в котором, согласно изобретению, половолоконные мембраны являются мембранами по шестому аспекту изобретения. Данная задача, согласно восьмому аспекту изобретения, достигается посредством ацетатцеллюлозной полупроницаемой мембраны в виде полого волокна, имеющей коэффициент массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)), по меньшей мере, 38 . 10-3 см/мин при отношении коэффициента массопередачи по мочевине (Коv(мочевина)) к коэффициенту ультрафильтрации (Kuf), равном, по меньшей мере, 2,5 · 10-3, в которой, согласно изобретению, коэффициент ультрафильтрации (Кuf) мембраны равен от 15 до 55 мл/ч · мм рт.ст. · м2, причем мембрана изготовлена посредством экструдирования жидкой смеси, содержащей по существу 32-40% вес. ацетатцеллюлозы, 5-10% вес. глицерина и 50-63% вес. полиэтиленгликоля для получения половолоконной мембраны, посредством контактирования полученной мембраны с водой при температуре меньшей, чем температура плавления ацетатцеллюлозы для вымывания глицерина и полиэтиленгликоля из мембраны, посредством репластификации мембраны с использованием водного раствора глицерина, и посредством удаления воды из мембраны для достижения концентрации глицерина в ней от З0 до 40% вес. при нахождении мембраны в равновесии с атмосферой. Данная задача, согласно еще одному аспекту изобретения, достигается посредством прибора для обработки экстракорпоральной крови, имеющего ацетатцеллюлозные полупроницаемые мембраны, содержащие полые волокна, каждое из которых имеет внутренний канал и внешнюю поверхность и помещено в оболочку, выполненную с возможностью прохождения первой жидкости через каналы и с возможностью одновременного прохождения второй жидкости через оболочку и ее контактирования с внешней поверхностью каждого волокна, в котором, согласно изобретению, половолоконные мембраны являются мембранами по восьмому аспекту изобретения. Обсуждение отличительных черт и преимуществ настоящего изобретения дается в следующем ниже подробном описании, которое поясняется сопровождающими его чертежами, на которых: на фиг.1 показан профиль пропускания и задерживания мальтодекстрина для известной низкопроизводительной ацетатцеллюлозной мембраны, как описано в примере 4; на фиг. 2 - профили пропускания (селективности) мальтодекстрина для двух известных ранее мембран для гемодиализа, как описано в примере 4; на фиг.3 - сравнительный график профилей пропускания мальтодекстрина для известной мембраны "Polyflux 130" и мембраны согласно настоящему изобретению, как описано в примере 4; на фиг. 4 - данные по пропусканию для известной мембраны "Polyflux 130", а также соот ветствующие статистические величины задерживания для известной мембраны, как описано в примере 4; на фиг. 5 показаны статистические кривые величин пропускания и задерживания (для мальтодекстрина) для известной мембраны "F 80", как описано в примере 4. В настоящем изобретении предложены полупроводниковые мембраны из полого волокна, имеющие новое соотношение гидравлической проницаемости (т.е. проницаемости по воде) и диффузионной проницаемости (т.е. проницаемости по растворенному веществу). Что касается диффузионной проницаемости, мембраны, изготовленные согласно настоящему изобретению, проницаемы для растворенных веществ, обычно присутствующих в водных биологических жидкостях (таких как кровь), имеющих молекулярные веса до 30000 дальтон и выше. Таким образом, эти мембраны обеспечивают оптимальные рабочие характеристики при их использовании в процессах разделения или для очистки крови. Это изобретение также охватывает способы изготовления ацетатцеллюлозных волокон, имеющих вышеуказанные характеристики. Волокна согласно настоящему изобретению предпочтительно содержат термопластичный гидрофильный полимерный материал, наиболее предпочтительно - ацетат целлюлозы. Чтобы использовать гидрофильный полимерный материал для обработки биологических жидкостей, он предпочтительно также должен быть устойчивым к тромбообразованию и нетоксичным. Было выяснено, что целлюлозные полимеры особенно хорошо приспособлены для такого применения. Для того чтобы получить мембраны с требуемыми характеристиками по гидравлической и диффузионной проницаемости, гидрофильный полимерный материал превращают в жидкость (т.е. расплавляют) и смешивают его со смешивающимся с водой растворителем для гидрофильных полимерных материалов и со смешивающимся с водой нерастворителем для гидрофильного полимерного материала. Конечно, растворитель и нерастворитель должны быть жидкостями при температуре плавления гидрофильного полимерного материала. Кроме того, растворитель и нерастворитель предпочтительно должны быть нетоксичными и устойчивыми к образованию тромбов. Полученную смесь перемешивают до достижения гомогенности и "формуют из расплава" (т.е. экструдируют в расплавленном состоянии) через кольцевую фильеру. Как обсуждается ниже, смесь может быть экструдирована дважды: первый раз через фильеру, применяемую для получения сплошных волокон, и затем второй раз - через кольцевую фильеру, чтобы получить полые волокна. Двойное экструдирование позволяет улучшить контроль за составом и характеристиками полых волокон. После экструзии полученные полые волокна быстро охлаждают, чтобы произошло затвердевание составляющих их материалов, и удаляют растворитель и нерастворитель путем вымывания горячей водой. В расплаве молекулы растворителя и нерастворителя гомогенно распределены между мо 5 29462 лекулами гидрофильного полимерного материала. Во время экструзии и последующего охлаждения молекулы гидрофильного полимерного материала подвергаются частичному термодинамическому упорядочению относительно растворителя и нерастворителя (этот процесс называется "термически индуцированное разделение фаз", сокращенно "ГИРФ"). В результате молекулы гидрофильного полимерного материала во время формования ассоциируются друг с другом, образуя перепутанную сетку, которая после удаления растворителя и нерастворителя путем вымывания водой содержит в себе протяженную и плотную сеть извилистых пустот, имеющую чрезвычайно малый средний размер пор. Эти пустоты пронизывают стенки полых волоков и обеспечивают проникновение воды и растворенных веществ через стенки. Молекулы растворителя и нерастворителя, которые вначале заполняли эти пустоты, удаляются на стадии вымывания водой, потому что они смешиваются с водой и не связаны ковалентными связями с молекулами гидрофильного полимерного материала, Например, имея в виду, что этим примером не ограничивается изобретение, ацетатцеллюлозное полое волокно в соответствия с настоящим изобретением получают из композиции, представляющей собой смесь трех компонентов. Первый компонент - это полимерный ацетат целлюлозы. который является структурной основой мембраны. Второй компонент – глицерин, нерастворитель для целлюлозы при комнатной температуре. Третий компонент - полиэтиленгликоль, являющийся растворителем для целлюлозы при комнатной температуре. Предпочтительная смесь для изготовления ацетатцеллюлозных мембран содержит обычно от 32 до 40% вес. ацетата целлюлозы, от 5 до 10% вес. глицерина и остальное - полиэтиленгликоль, имеющий молекулярный вес примерно от 150 до 600 дальтон. Процесс изготовления ацетатцеллюлозных мембран согласно настоящему изобретению в типичном случае включает стадию приготовления смеси, в ходе которой три компонента смешивают до получения гомогенной смеси при температуре, необходимой для расплавления ацетата целлюлозы (от 165 до 180°С). Полученный "первый расплав" затем экструдируют через фильеру, и образуются сплошные нити. Нити охлаждают и гранулируют обычными методами. Состав гранул практически такой же, как у композиции первого расплава. Эта методика также обычно применяется для получения первого расплава других гидрофильных полимерных материалов согласно настоящему изобретению и для экструзии полученного первого расплава. Изготовление половолоконных мембран из гранул осуществляется сперва путем нагревания гранул, достаточного для образования второго расплава, который затем экструдируется через фильеру с кольцевым отверстием. Образующиеся полые волокна сразу охлаждаются воздухом и подвергают вымыванию в водяной ванне при температуре от 80 до 95°С. Температура второго расплава при его экструзии через фильеру с кольцевым отверстием яв ляется ключевым параметром, определяющим гидравлическую проницаемость полученной мембраны. Например, что касается ацетата целлюлозы, повышение температуры формования на 1°С вызывает соответствующее уменьшение гидравлической проницаемости полого волокна примерно на 2 мл/мин · мм рт.ст. · м2. Таким образом, величину гидравлической проницаемости полых волокон можно "сделать по заказу" просто путем регулирования температуры формования. Также важно поддерживать постоянство условий охлаждения полых волокон после их выхода из фильеры с кольцевым отверстием, чтобы обеспечить постоянство характеристик волокна по всей длине волокна, выходящего из фильеры. Эти условия включают (но не ограничиваются этим) температуру воздуха, используемого для охлаждения волокна, скорость движения воздуха, поступающего на волокно, которое выходит из фильеры, продольное растягивающее усилие, приложенное к волокну после того, как оно выходит из фильеры, скорость охлаждения волокна относительно продольной скорости волокна, выходящего из фильеры, и влажность воздуха, используемого для охлаждения волокна. Продольное растягивающее усилие должно быть достаточным, чтобы величина продольного растяжения волокна составляла не более 20%. В водяной ванне глицерин и полиэтиленгликоль, содержащиеся в полых волокнах, вымываются из полимерного компонента. После вымывания полые волокна принимают во влажном состоянии на бобины. Влажные волокна имеют превосходную гидравлическую в диффузионную проницаемость и дают высокую степень очистки от растворенных веществ среднего и высокого молекулярного веса, и в то же время обеспечивают такую скорость ультрафильтрации, которая позволяет использовать их в гемодиализаторах и т.п. В "порах" влажных волокон молекулы воды в основном замещают молекулы растворителя и нерастворителя, которые вымываются водой. Таким образом, молекулы воды в значительной степени обеспечивают структурную целостность волокон, которые в противном случае коллапсировали бы и в результате потеряли бы свою высокую гидравлическую и диффузионную проницаемость. Однако непрактично сохранять волокна в таком влажном состоянии в течение длительных периодов времени или использовать "влажные" волокна в таких аппаратах, как гемодиализаторы, применяя существующие методы. Поэтому необходимо в конечном итоге заменить значительную часть воды стабилизирующим веществом, которое не испаряется при обычных условиях, но не мешает последующим стадиям, необходимым для доведения волокон до практического применения. Такая операция по замещению воды другим веществом называется "репластификацией". Например, ацетатцеллюлозные волокна предпочтительно репластифицируют, используя раствор глицерина в воде. Влажные волокна снимают с бобин и погружают при 25°С в водный раствор глицерина с концентрацией глицерина примерно от З0 до 40% вес. Затем волокна сушат воздухом, нагретым до 70-80°С. После высушивания ацетатцеллюлозные волокна остаются стабильны 6 29462 ми в течение длительных периодов времени, потому что "пластификатор" (глицерин и небольшое количество воды) находится в равновесии с атмосферой при обычной температуре и влажности. При равновесии концентрация глицерина в ацетатцеллюлозной мембране составляет около 4550% вес. и содержание воды - около 15-18% вес. Полые волокна из ацетата целлюлозы согласно настоящему изобретению могут быть собраны в гемодиализаторы с полыми волокнами при помощи известных способов. Было показано, что такие волокна в гемодиализаторах имеют следующие характеристики: Внутренний диаметр волокна: От 175 до 210 мкм Толщина стенки волокна: От 10 до 35 мм Коэффициент ультра фильтрации (Kuf): От 15 до 55 мл/ч · мм рт.ст · м2 Коэффициент массопередачи для мочевины (Коv(мочевина)): Отношение [Коv(мочевина )]/ Кuf Околo 38 x 10-3 см/мин или выше По меньшей мере 2,5 х 10-3 Пример 1. Этот пример представляет собой исследование влияния концентрации ацетата целлюлозы и температуры вымывания в горячей водной ванне на величине диффузионной (Kov) и гидравлической (Kuf) проницаемости половолоконных мембран,изготовленных согласно настоящему изобретению. Результаты показаны в табл.1. Таблица 1 о Ванна вымывания, 65°С Ацетат целлюлозы Ванна вымывания, 75 С (% вес.) Коv (мочевина) (см/мин) | Kuf* Коv (мочевина) (см/мин) Kuf* 35,3х10-3 33,9х10-3 37,9х10-3 36,8х10-3 38,2х10-3 41,0x10-3 42,7х10-3 7,6 9,0 13,3 13,3 18,2 24,4 27,4 37,7х10-3 41,6x10-з 43,4х10-3 45,0x10-3 46,9x10-з 47,9х10-3 10,2 19,8 18,4 25,6 31,1 36,1 42,8 40,3 38,3 38,3 36,7 34,6 32,9 *единицы: мл/ч · мм рт.ст · м. Пример 2 Этот пример иллюстрирует влияние температуры ванны для вымывания на диффузионную проницаемость К (Кov) и гидравлическую прони цаемость (Kuf) полых волокон из ацетата целлюлозы, имеющих предпочтительное содержание ацетата целлюлозы 34,5% вес. Результаты показаны в таблице 2. Таблица 2 Температура ванны, °С Kov (мочевина), см/мин Kuf, мл/ч · мм рт.ст · м 75 80 85 52,1х10-3 50,0х10-3 49,6х10-3 2 27,8 29,4 36,4 Пример 3 Этот пример иллюстрирует влияние температуры смешения и температуры формования из расплава полых волоков на величины диффузион ной и гидравлической проницаемости полых волокон, содержащих 34,5% вес. ацетата целлюлозы после пропускания их через ванну вымывания при 85°С. Результаты показаны в таблице 3. Температура смешения, °С Температура формования волокна,°С Kov (Na) (см/мин) 165,6 168,3 171,1 173,8 176,7 172,2 175 175 175 177,2 45,7х10-3 45,7x10-3 51,0х10-3 49,6х10-3 44,5х10-3 Пример 4 Этот пример представляет собой исследование пропускания (селективности) половолокон Таблица 3 2 Kuf, мл/ч · мм рт.ст · м 56,1 52,2 32,4 36,5 29,2 ных мембран, изготовленных согласно настоящему изобретению, в сравнении с известными половолоконными мембранами. Статистику пропуска 7 29462 ния частиц разных размеров определяли, используя растворы мальтодекстрина. См. Feldhoff et al., "Влияние протеинов плазмы на спектры пропускания частиц на гемофильтрах", Artif. Organs. 8: 186192(1984). Полые волокна из ацетата целлюлозы, изготовленные согласно настоящему изобретению, были собраны в пучки и вставлены в гемодиализаторы с полыми волокнами стандартными методами. Во внутренние каналы полых волокон (т.е. на сторону "крови" полупроницаемой мембраны в форме полого волокна) поступала либо плазма человеческой крови, содержащая мальтодекстрин, либо солевой раствор для промывки. Мальтодекстрин, использованный в этом исследовании, имел непрерывное распределение по молекулярным весам от 350 дальтон (мальтоза) до более чем 120000 дальтон. На сторону "диализата" подавался обычный диализат при 37°С, который используется в гемодиализе. Три литра плазмы человеческой крови, выделенные из цельной крови, нагревали до 60°С в течение 30 минут для разрушения декстриназы. Все криопреципитаты и скоагулированные протеины, образовавшиеся при нагревании плазмы, удаляли путем центрифугирования плазмы при 10000g в течение 30 минут. Затем добавляли мальтодекстрин до концентрации 6% вес. Температура раствора плазма-мальтодекстрин поддерживалась на уровне 37°С при легком перемешивании с использованием водной ванны. Для промывки солевым раствором внутренних каналов волокон приготовляли 1 литр изотонического солевого раствора и аналогичным образом выдергивали его при температуре 37°С. Подача плазмы или изотонического солевого раствора через внутренние каналы волокна и подача диализата осуществлялись с помощью обычных перистальтических насосов, причем длина трубок, ведущих от соответствующих резервуаров до диализатора и обратно, составляла менее 1 метра в каждом направлении. Насос для плазмы был отрегулирован на подачу плазмы или солевого раствора к входному отверстию для артериальной крови в диализаторе со скоростью 200 мл/мин при слабом противодавлении в отверстии для венозной крови. Насос для диализата был подсоединен к отверстию для диализата в диализаторе, причем отверстие для выхода диализата было закрыто. Насос для диализата работал при скорости подачи 30 мл/мин. Датчики давления были присоединены при помощи трубок и тройников к отверстию для артериальной крови, к отверстию для венозной крови и к входному отверстию для диализата. Все приборы для измерения давления были расположены на одном гидростатическим уровне, чтобы избежать перепадов давления. Перед тем как соединить диализаторы, как описано выше, их промывали "через мембрану" одним литром изотонического солевого раствора при гидростатическом давлении 1 м, чтобы вымыть глицерин и другие растворенные вещества из полых волокон. После соединения, описанного выше, диализаторы были промыты 0,5 л изотонического солевого раствора, подаваемого из резервуара с температурой 37°С. После пропускания через волокна 0,5 л солевого раствора сбрасывали в слив. Затем диализаторы промывали в течение 1200 секунд 0,5 литра изотонического солевого раствора, оставшиеся в резервуаре с температурой 37°С, причем солевой раствор возвращали в резервуар после пропускания через волокна. Затем диализаторы дренировали любым солевым раствором на стороне диализата, чтобы предотвратить избыточное разбавление раствора плазмы и мальтодекстрина. После этого начинали пропускать раствор плазмы и мальтодекстрина через волокна, сливая в дренаж любую жидкость, появляющуюся в отверстии для венозной крови, до тех пор, пока в этом отверстии не появлялся раствор плазмы. Затем во время непрерывного пропускания раствора плазмы через волокна этот раствор рециркулировал через резервуар с температурой 37oС. Такая рециркуляция продолжалась 60 минут. Образцы плазмы и фильтрата, прошедшего через волокна, отбирали через 20 минут и 60 минут и анализировали методом жидкостной хроматографии при высоком давлении, чтобы определить концентрации присутствующих в них молекул мальтодекстрина различного молекулярного веса. Выборочные результаты этих экспериментов показаны на фиг. 1-5. На фиг.1 приведен профиль пропускания и задерживания мальтодекстрина на диализаторе "С DAK 4000", оснащенном известной ранее из уровня техники низкопроизводительной мембраной на основе ацетата целлюлозы производства фирмы "Althin CD Medical Inc." - Майами Лэйкс, Флорида. На фиг.1 точки квадратной формы соответствуют способности мембраны задерживать (т.е. препятствовать проходить через мембрану) молекулы мальтодекстрина, имеющие определенные молекулярные веса. Точки, имеющие форму ромба, показывают способность мембраны пропускать (т.е. давать возможность проходить через мембрану) молекулы мальтодекстрина. Как известно из предшествующего уровня техники, рабочие характеристики мембран для гемодиализа обычно описываются в терминах скорости ультрафильтрации через эти мембраны (мл/мин · мм рт.ст · м2) и их способности к пропусканию. Соответствующая статистическая кривая пропускания определяется путем измерения концентрации растворенного вещества (в данном случае мальтодекстрина) в жидкости на стороне "крови" и на стороне "диализата". Точки на кривой пропускания, приведенной на фиг. 1, определяются по формуле Сd/(Сb + Cd), где Сd - концентрация растворенного вещества на стороне диализата и Сb - концентрация растворенного вещества на стороне крови. Кривая задерживания растворенного вещества, приведенная на фиг.1, определяется соотношением Сd/(Сb + Сd). На фиг.2 показаны профили пропускания мальтодекстрина для двух мембран для гемодиализа, известных из уровня техники. По оси ординат ("коэффициент пропускания") отложены величины пропускания для молекул растворенного вещества, описанные выше. На фиг.2 приведены данные для мембраны "Polyflux 130" - гидрофильной высокопроизводительной мембраны на основе полиамида, производства фирмы "Gambro", 8 29462 Лунд, Швеция, и мембраны "F 80" - полисульфоновой мембраны, изготовленной фирмой "Fresenius". На фиг.3 сравниваются профили пропускания мальтодекстрина для известной мембраны "Polyflux 130" и мембраны "Altrex В", изготовленной согласно настоящему изобретению, На фиг.4 для известной мембраны "Polyflux 130" показаны данные по пропусканию растворенного вещества, показанные на фиг. 2 и 3. На фиг. 4 также показана соответствующая кривая величин задерживания для мембраны "Polyflux 130". На фиг.5 показаны кривые пропускания и задерживания растворенного вещества для известной мембраны "F 80" (для мальтодекстрина). Пример 5 Этот пример представляет собой исследование очистки in vivo с помощью ацетатцеллюлозной мембраны, изготовленной согласно настоящему изобретению. Данные по очистке, показанные в таблице 4, были получены при помощи известных методов с использованием гемодиализатора с полыми волокнами. Таблица 4 Kuf* Очищение in vivo (см/мин) Kuf* Мочевина 50,0 Креатинин Мочевая кислота Фосфат 182 233 289 250 182 220 155 195 223 147 184 195 * единицы мл/ч · мм рт. ст. · м2. Фиг. 1 9 16,9 29462 Фиг. 2 Фиг. 3 10 29462 задерживание Фиг. 4 тысячи молекулярный вес Фиг. 5 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 11