DE2236909A1

DE2236909A1 - Blood substitute, contg oxygen-carrying synthetic particles - pref of a fluorocarbon polymer

Info

Publication number: DE2236909A1
Application number: DE19722236909
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Ing Marx
Original assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG
Current assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG
Priority date: 1972-07-27
Filing date: 1972-07-27
Publication date: 1974-02-07

Abstract

Title compsn. consists of a carrier fluid and, as a red blood cell (RBC) substitute with high solubility for oxygen and CO2, plastic, rubber-elastic or solid particles with the geometric dimensions of natural RBC. They are pref. produced by spraying the corresp. liq. starting materials so as to form droplets and selecting that fraction of the product having the same size as natural RBC. The blood substitute can be in the form of a stable colloidal soln suitable for storage, or may be stored in dry form ready for mixing with the carrier fluid when required.

Description

Blutersatzflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Blutersatzflüssigkeit bestehend aus einer Trägerflüssigkeit und einem Rote-Blutzellen-Ersatz von hoher Löslichkeit für zauerstoff und Kohlendioxyd.Blood substitute fluid The invention relates to a blood substitute fluid consisting of a carrier liquid and a red blood cell replacement of high Solubility for oxygen and carbon dioxide.

In neuerer Zeit werden verstärkte Bemühungen unternommen, um natürliches Blut durch künstliches Blut zu ersetzen. Gesundes natürliches Blut passender Blutgruppen steht haufig aus einem Mangel an Spendern nicht in ausreichender Menge zur Verfügung, so daß ein hoher Bedarf nach geeigneten Blutersatzlösungen besteht. Derartige Lösungen werden besonders bei größerem Blutverlust benötigt.In recent times, increased efforts are being made to natural Replace blood with artificial blood. Healthy natural blood of matching blood types is often not available in sufficient quantities due to a lack of donors, so that there is a great need for suitable blood substitute solutions. Such solutions are particularly needed in the event of major blood loss.

Normalerweise werden von 100 ccm natürlichem Blut 20 ccm 0 2 aufgenommen. Dabei enthält arterielles Blut 20 ccm ° 2 während in venösem Blut noch immer etwa 16 ccm ° 2 gelöst sind. Dem Blut werden also immer nur etwa 20 A0 seines arteriellen Sauerstoffgehalts entnommen. ormalerweise besteht das natürliche Vollblut zu 45 VolSó aus Zellen, überwiegend RBC (= Red Blood Cell),und zu 55 DolXO aus Blutplasma. Der Änteil des Plasmas läßt sich bis auf etwa 70 VolX steigern, ohne daß die Sauerstofftransportkapazität des Blutes abnimmt. Tritt nun bei einem Patienten ein hoher Blutverlust ein, beispielsweise durch einen Verkehrsunfall, bei einer Operation oder durch das notwendige Füllen von Apparaten des extrakorporalen Kreislaufes, etwa einer künstlichen Niere oder einer Herz-Lungen-Maschine, so kann man zunächst mit sogenannten Plasmaersatzlösungen das Blut verdünnen. Der Plasmaanteil des Blutes darf aber nicht über 70 vh hinausgesteigert werden, da dann die Sauerstofftransportkapazität des Blutes sehr schnell abnimmt, was zu schwerwiegenden Folgen für den Zustand des Patienten führt. Bei größerem Blutbedarf muß daher dem Kreislauf natürliches Blut oder eine Blutersatzlösung zugeführt werden.Normally, 100 cc of natural blood absorbs 20 cc of O 2. Arterial blood contains 20 ccm ° 2 while in venous blood it still contains about 16 ccm ° 2 are released. So the blood will only ever about 20 A0 taken from its arterial oxygen content. Usually there is the natural 45 VolSó whole blood from cells, predominantly RBC (= Red Blood Cell), and 55 DolXO from blood plasma. The proportion of the plasma can be increased up to about 70 VolX, without decreasing the oxygen transport capacity of the blood. Now join one Patients experience high blood loss, for example from a traffic accident, during an operation or by the necessary filling of extracorporeal apparatus Circulatory system, such as an artificial kidney or a heart-lung machine, so can you first dilute the blood with so-called plasma replacement solutions. The plasma fraction of the blood must not be increased beyond 70%, since then the oxygen transport capacity of blood decreases very rapidly, with serious consequences for the condition of the Patient leads. When there is a greater need for blood, the circulation must therefore have natural blood or a blood substitute solution can be administered.

Da natürliches Blut in ausreichenden Mengen häufig schwer zu beschaffen ist, sucht man seit Jahren, andere Teilchen zu finden, die viel Sauerstoff und Kohlendioxyd aufzunehmen vermögen. Während beim Hämoglobin durch eine chemische Anlagerung etwa 1,34 ccm ° 2/ g gebunden werden können, nutzt man beim künstlichen RBC die hohe physikalische Löslichkeit bestimmter Substanzen aus.Since natural blood is often difficult to obtain in sufficient quantities is, one has been looking for years to find other particles that contain a lot of oxygen and carbon dioxide able to absorb. While with hemoglobin through chemical deposition, for example 1.34 ccm ° 2 / g can be bound, one uses the high one for artificial RBC physical Solubility of certain substances.

Es gibt Fluorcarbonfluide, die mehr als 50 Vol'o Sauerstoff unter normalen Druckbedlngungen zu lösen vermögen. Bei ßiliconölen beträgt die physikalische Löslichkeit für ° 2 etwas 30 VoliO. Die bisher in aller Welt unternommenen Versuche laufen darauf hinaus, diese Fluorcarbone so in einer Trägerflüssigkeit zu emulgieren, daß deren Tröpfchengröße derjenigen des SBC entspricht und sich die Tröpfchen über möglichst lange Zeit stabil halten. Zu kleine Tröpfchen würden durch die Zellwrnde hindurchdiffundieren und zu große Tröpfchen können kleine Gefäße verstopfen. Die Tröpfchengröße sollte daher zwischen 5 und 8/um im Durchmesser betragen. Es besteht nun die gefahr, daß sich zwei oder mehr Tröpfchen einer Emulsion zusammenlagern und vereinigen, so daß ein großes Tröpfchen entsteht, das bereits kleineEnnolien verursachen kann. Infolge der immer notwendigen Trägerflüssigkeit ist die Gaslöslichkeit der fertigen Emulsion weitaus geringer als die der emulgierten Teilchen allein. Die bisherigen Bemühungen, eine Blutersatzflüssigkeit zu schaffen, konnten noch nicht voll befriedigen, da eine genügende Stabilität über eine ausreichend lange Zeit noch nicht erzielt werden konnte.There are fluorocarbon fluids that contain more than 50 vol'o of oxygen able to solve normal pressure conditions. In the case of silicone oils, the physical Solubility for ° 2 about 30 vol. The attempts so far made around the world boil down to emulsifying these fluorocarbons in a carrier liquid, that their droplet size corresponds to that of the SBC and that the droplets spread over Keep it stable for as long as possible. Droplets that are too small would penetrate the cell walls diffuse through and droplets that are too large can clog small vessels. the Droplet size should therefore be between 5 and 8 µm in diameter. It exists now the danger that two or more droplets of an emulsion will stick together and combine to form a large droplet, which is already small Ennolia can cause. As a result of the always necessary carrier liquid, the gas solubility is of the finished emulsion is far lower than that of the emulsified particles alone. The previous efforts to create a blood substitute fluid were still able to do so not fully satisfactory, as there is sufficient stability over a sufficiently long period Time could not yet be achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine stabile Blutersatzflüssigkeit zu schaffen, die den wesentlichen Anforderungen an das natürliche Blut gerecht wird.The object of the invention is therefore to provide a stable blood substitute fluid to create that meets the essential requirements of natural blood.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Blutersatzflüssigkeit der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der RBC-Ersatz aus plastischen oder gummielastischen oder festen Körpern mit den geometrischen Abmessungen des natürlichen RBC besteht. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß wird auf eine Emulsion verzichtet/und stattdessen im wesentlichen feste Körper in der Trägerflüssigkeit suspendiert werden. Derartige kolloide Lösungen haben den Vorteil, daß sie stabil sind. Als künstliche RBC-Körper kommen polymerisierende Varianten der Fluorkarbone oder andere geeignete Stoffe in Betracht, soweit sie sich sonst dem menschlichen Körper gegenüber indifferent verhalten.According to the invention, this object is achieved with a blood substitute fluid of the type described above solved in that the RBC replacement from plastic or rubber elastic or solid bodies with the geometric dimensions of the natural RBC. The essence of the invention is that is on a Emulsion dispenses / and instead essentially contains solid bodies in the carrier liquid be suspended. Such colloidal solutions have the advantage that they are stable are. Polymerizing variants of fluorocarbons are used as artificial RBC bodies or other suitable substances into consideration, insofar as they are otherwise human To be indifferent to the body.

Die erfindungsgemäßen künstlichen RBC-Körper vermeiden die Schwierigkeiten bei der Beschaffung, Aufbereitung, Lagerung sowie Konservierung künstlichen Blutes, ohne von ihrer physikalischen Löslichkeit her Nachteile aufzuweisen. Das künstliche Blut kann in kolloiden Lösungen bereitgehalten werden. ES besteht auch die Möglichkeit, die künstlichen RBC-Körperchen in trockener Form zu lagern und zu verwahren und die kolloiden Blutersatzlösungen erst dann durch Vermischung mit der Trägerflüssigkeit herzustellen, wenn diese benötigt werden. Durch die erfindungsgemäße Blutersatzflüssigkeit låßt sich die Transfusion auf den Patienten vereinfachen und sich diese sicherer ausgestalten, da die kolloide Lösung stabil und damit dem natürlichen Blut ähnlicher ist als die bekannten emulgierten Blutersatzflüssigkeiten.The artificial RBC bodies of the present invention avoid the difficulties in the procurement, processing, storage and preservation of artificial blood, without having disadvantages in terms of their physical solubility. The artificial one Blood can be kept ready in colloidal solutions. There is also the possibility to store and keep the artificial RBC bodies in dry form and the colloidal blood substitute solutions only then by mixing with the carrier liquid when needed. With the blood substitute fluid according to the invention the transfusion can be simplified for the patient and this becomes safer shape as the colloidal solution stable and therefore natural Is more similar to blood than the known emulsified blood substitute fluids.

Die erfindungsgemäßen XBC- Körperchen lassen sich beispielsweise dadurch herstellen, daß deren verflüssigter Ausgangsstoff zur Bildung von Tröpfchen versprüht und die verfestigten Tröpfchen zur Auswahl von Körpern der Größe des natürlichen RBC fraktioniert werden. Das Versprühen kann im einfachsten Fall durch einen Spray Dosen-Kopf geschehen. Die zerstäubten oder versprühten Teilchen werden in anschließenden verfahrenstechnischen Vorgängen fraktioniert. Dies geschieht beispielsweise durch Siebung, Fraktionszentrifugieren o. ä. Verfahren.The XBC corpuscles according to the invention can be used, for example produce that their liquefied starting material is sprayed to form droplets and the solidified droplets for the selection of bodies the size of the natural RBC can be fractionated. In the simplest case, spraying can be carried out using a spray Can head happen. The atomized or sprayed particles are in subsequent procedural processes fractionated. This is done, for example, through Sieving, fraction centrifugation or similar procedures.

Das spezifische Gewicht der natürlichen KBC läßt sich dabei durch geeignete Wahl des Ausgangsstoffes oder auch durch Aufschäumen erreichen.The specific weight of the natural KBC can be determined achieve a suitable choice of starting material or by foaming.

Claims

b Blood substitute fluid consisting of a carrier fluid and an RBC substitute of high solubility for oxygen and carbon dioxide, thereby characterized in that the RBC replacement is made of plastic or rubber-elastic or solid Bodies with the geometric dimensions of the natural RBC.

2. A method for producing the artificial RBC corpuscles according to claim 1, characterized in that the liquefied starting material for the formation of Droplets sprayed and the solidified droplets to select bodies of size of the natural RBC are fractionated.