фильтровальный нетканый волокнистый материал для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред

Формула изобретения

Фильтровальный нетканый волокнистый материал для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред, содержащий полимерные волокна, отличающийся тем, что в качестве полимерных волокон используют гидрофилизированные ультратонкие полисульфоновые волокна, средний гидродинамический диаметр которых составляет (1,0-4,0) мкм, при этом поверхностная плотность материала составляет (20-45) г/м², средний диаметр пор составляет (4,0-12,0) мкм, удельная поверхность всех волокон составляет (2,5-5,5) м ²/г, толщина материала при удельной нагрузке 5кПа - (0,2-0,7) мм, аэродинамическое сопротивление материала потоку воздуха при расчетной скорости фильтрации 1 см/с составляет (0,2-2,7) мм водного столба, угол смачивания составляет (75-90)°, электрокинетический зета-потенциал поверхности в растворе электролита при pH=7,3 составляет (-6)-(-15) мВ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области изготовления фильтровальных материалов для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред и предназначено для использования в медицине в составе отечественных лейкоцитарных фильтров, обеспечивая их конкурентоспособность.

Из уровня техники известен фильтровальный материал для тонкой очистки воздуха от аэрозолей и газов из волокон полисульфона, один из слоев которого (рабочий) выполнен из волокон диаметром от 5 до 9 мкм поверхностной плотностью 40-50 мг/см² , имеет свободный объем пор от 95 до 98%, средний размер пор от 20 до 40 мкм (пат. РФ № 2379089, МПК B01D 39/16, 20.01.2010 г.).

Известный фильтровальный материал не может быть использован для лейкофильтрации гемотрансфузионных сред, поскольку он имеет размер пор от 20 до 40 мкм и не обеспечит очистку от лейкоцитов, которые имеют размер от 7 до 20 мкм.

Известен нетканый микропористый материал для сепараторов химических источников тока, выполненный из ультратонкого полисульфонового волокна с диаметром пор не более 6 мкм и поверхностной плотностью (26-39) г/м². Такой материал получен способом электроформования ультратонких полисульфоновых волокон с последующей обработкой поверхностно-активным веществом (пат. РФ № 2307428, МПК B01D 39/16, 27.09.2007 г.).

Известный материал не может быть использован для лейкофильтрации гемотрансфузионных сред, т.к. содержит поверхностно-активные вещества (в частности ОП-10), имеющие 3-й класс опасности.

Известен фильтровальный нетканый волокнистый материал для очистки и обеззараживания воды, водных растворов и других жидкостей, который может быть использован в медицине и микробиологии для стерилизующей фильтрации инъекционных и других растворов, полученный способом по пат. РФ № 2297269, МПК B01D 39/14, 20.04.2007; в качестве нетканого волокнистого полимерного материала использован полисульфон с диаметром волокон (1,0-3,0) мкм.

Однако известный фильтровальный материал не может быть использован для лейкофильтрации гемотрансфузионных сред, т.к. содержит частицы гидрата окиси алюминия несферической формы, которые могут вызывать гемолиз (разрушение оболочки эритроцитов) при фильтрации крови и других эритросодержащих сред.

Наиболее близким к заявленному изобретению является фильтровальный нетканый волокнистый материал для лейкофильтрации гемотрансфузионных сред, содержащий полимерные волокна и используемый в фильтровальном комплекте для фильтрации крови от гелей, микроагрегатных частиц и лейкоцитов из донорской крови (пат. США № 4925572, МПК А61М 1/36, 15.05.1990), обеспечивающий высокую эффективность очистки от лейкоцитов. Снижение остаточного количества лейкоцитов в дозе фильтруемых сред до 1·10⁶.

Известный фильтровальный комплект не обеспечивает удаление свободного гемоглобина.

Техническим результатом при использовании заявленного изобретения в составе фильтрующих комплектов для лейкофильтрации гемотрансфузионных сред является снижение содержания лейкоцитов в профильтрованных эритросодержащих средах до остаточного количества <1·10⁵ в дозе, отсутствие гемолиза при фильтрации (разрушения оболочки эритроцитов) и уменьшение свободного гемоглобина в профильтрованных эритросодержащих средах.

Указанный технический результат достигается тем, что в фильтровальном нетканом волокнистом материале для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред, содержащем полимерные волокна, в качестве последних используют гидрофилизированные ультратонкие полисульфоновые волокна, средний гидродинамический диаметр которых составляет (1,0-4,0) мкм, при этом поверхностная плотность материала составляет (20-45) г/м ², средний диаметр пор составляет (4-12) мкм, удельная поверхность всех волокон - (2,5-5,5) м²/г, толщина полотна при удельной нагрузке 5 кПа - (0,2-0,7) мм, определенное аэродинамическое сопротивление материала потоку воздуха при расчетной скорости фильтрации 1 см/сек составляет (0,2-2,7) мм водного столба, угол смачивания составляет (75-90)°, электрокинетический зета-потенциал поверхности в растворе электролита при рН=7,3 составляет (-6)-(-15) мВ.

Фильтровальный нетканый волокнистый материал для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред получен способом электроформования супертонких волокон из раствора полисульфона в органическом растворителе с использованием чашечного многоструйного инжектора.

В качестве электрода, формирующего слой волокон, используется сетчатый транспортер - металлическая лента с марлевой подложкой для приемки волокнистого материала, далее волокнистый материал принимается на картонный патрон.

Полученный волокнистый материал гидрофилизируют (придают гидрофильность) любым известным способом для достижения угла смачивания (75-90)°, что позволяет фильтровать цельную кровь и другие гемотрансфузионные среды без предварительного смачивания фильтрматериала изотоническим раствором и исключить связанное с этим разбавление фильтруемых сред, обеспечивая отсутствие гемолиза (разрушения оболочки эритроцитов).

Несомненным преимуществом фильтровального волокнистого материала является возможность очистки фильтруемых эритросодержащих сред от свободного гемоглобина.

Изобретение иллюстрируется примерами.

Пример 1. Фильтровальный нетканый волокнистый материал для лейкофильтрации гемотрансфузионных сред из гидрофилизированного полисульфонового волокна с гидродинамическим диаметром волокна 1,0 мкм и средним диаметром пор 4,0 мкм имеет поверхностную плотность материала 20 г/м², толщину материала при удельной нагрузке 5 кПа - 0,20 мм. Удельная поверхность всех волокон составляет 2,5 м²/г, определенное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха при расчетной скорости фильтрации 1 см/с составляет 2,7 мм водного столба, угол смачивания составляет 75°, электрокинетический зета-потенциал поверхности в растворе электролита при рН=7,3 составляет (-14,0) мВ.

Полученный фильтровальный нетканый волокнистый материал для лейкофильтрации эритросодержащих гемотрансфузионных сред обеспечивает:

- удаление лейкоцитов из фильтруемых сред до остаточного количества - 0,7·10 ⁵ в дозе;

- гемолиз профильтрованных сред - менее 0,2%;

- сводный гемоглобин профильтрованных сред - (0,020-0,025) г/л, что составляет (30-50)% от исходной величины.

Пример 2. Фильтровальный нетканый волокнистый материал для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред из гидрофилизированного полисульфонового волокна с гидродинамическим диаметром волокна 4,0 мкм и средним диаметром пор 12,0 мкм имеет поверхностную плотность материала 20 г/м², толщину материала при удельной нагрузке 5 кПа - 0,30 мм. Удельная поверхность всех волокон - 4,5 м²/г, определенное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха при расчетной скорости фильтрации 1 см/с - 0,2 мм водного столба, угол смачивания составляет 80°, электрокинетический зета-потенциал поверхности в растворе электролита при рН=7,3 составляет (-6,0) мВ.

Полученный фильтровальный нетканый волокнистый материал для лейкофильтрации эритросодержащих гемотрансфузионных сред обеспечивает:

- удаление лейкоцитов из фильтруемых сред до остаточного количества - 0,8·10 ⁵ в дозе;

- гемолиз профильтрованных сред - менее 0,2%;

- сводный гемоглобин профильтрованных сред - (0,020-0,025) г/л, что составляет (30-50)% от исходной величины.

Пример 3. Фильтровальный нетканый волокнистый материал для микроагрегатной и лейкофильтрации гемотрансфузионных сред из гидрофилизированного полисульфонового волокна с гидродинамическим диаметром волокна 4,0 мкм и средним диаметром пор 12,0 мкм имеет поверхностную плотность материала 45 г/м², толщину материала при удельной нагрузке 5 кПа - 0,7 мм. Удельная поверхность всех волокон составляет 5,5 м²/г, определенное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха при расчетной скорости фильтрации 1 см/с - 1,0 мм водного столба, угол смачивания составляет 90°, электрокинетический зета-потенциал поверхности в растворе электролита при рН=7,3 составляет (-10,0) мВ.

Полученный фильтровальный нетканый волокнистый материал для лейкофильтрации эритросодержащих гемотрансфузионных сред обеспечивает:

- удаление лейкоцитов из фильтруемых сред до остаточного количества - 0,90·10 ⁵ в дозе;

- гемолиз профильтрованных сред - менее 0,2%;

- сводный гемоглобин профильтрованных сред - (0,020-0,025) г/л, что составляет (30-50)% от исходной величины.

Пример 4. Фильтровальный нетканый волокнистый материал для лейкофильтрации гемотрансфузионных сред из гидрофилизированного полисульфонового волокна с гидродинамическим диаметром волокна 1,0 мкм и средним диаметром пор 4,0 мкм имеет поверхностную плотность материала 45 г/м², толщину материала при удельной нагрузке 5 кПа - 0,5 мм. Удельная поверхность всех волокон составляет 5,0 м²/г, определенное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха при расчетной скорости фильтрации 1 см/с - 2,7 мм водного столба, угол смачивания составляет 80°, электрокинетический зета-потенциал поверхности в растворе электролита при рН=7,3 составляет (- 15,0) мВ.

Полученный фильтровальный нетканый волокнистый материал для лейкофильтрации эритросодержащих гемотрансфузионных сред обеспечивает:

- удаление лейкоцитов из фильтруемых сред до остаточного количества - 0,85·10 ⁵ в дозе;

- гемолиз профильтрованных сред - менее 0,2%;

- сводный гемоглобин профильтрованных сред - (0,020-0,025) г/л, что составляет (30-50)% от исходной величины.