本發(fā)明涉及透析吸附劑以及再生透析吸附劑系統(tǒng),其可以是但不限于血液透析、腹膜透析、肝透析、肺透析、生物流體的水凈化與再生。
背景技術(shù):
1、本說明書中對先前公布的文件的列出或討論不一定被視為承認(rèn)該文件是現(xiàn)有技術(shù)的一部分或是公知常識。
2、慢性腎臟病(ckd)經(jīng)常導(dǎo)致血清碳酸氫鹽和鈉濃度失衡。患者通常以代謝性酸中毒的形式遭受低碳酸氫鹽和低血清ph,而未經(jīng)治療的慢性腎臟病可能由于飲食中鈉攝入量的積累而導(dǎo)致高危血清鈉。這些失衡對中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管健康構(gòu)成嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。因此,透析的基本目標(biāo)是校正血清鈉平衡和酸堿平衡,以維持血液穩(wěn)態(tài)。
3、在諸如capd或apd的傳統(tǒng)腹膜透析中,通過維持透析液(na?132mmol/l)和患者血清鈉濃度(約na?138mmol/l)之間的負(fù)濃度梯度來校正鈉,從而通過從血液擴(kuò)散到透析液來去除鈉。這種濃度梯度通過將超濾液輸送到腹膜而進(jìn)一步提高,其中腹膜的鈉含量較低,并進(jìn)一步稀釋透析液。碳酸氫鹽是通過使用透析液中的高濃度乳酸根離子(lac?40mmol/l)保持正的堿平衡(堿從透析液到患者血清的凈轉(zhuǎn)移)來校正的,乳酸根離子擴(kuò)散到患者的血液中并由肝臟代謝為碳酸氫鹽。因此,在傳統(tǒng)的腹膜透析中,鈉和碳酸氫鹽是通過不同的機(jī)制進(jìn)行管理的,這些機(jī)制并不直接影響彼此。
4、在由脲酶、磷酸鋯(zp)和水合氧化鋯(hzo)組成的當(dāng)代吸附透析系統(tǒng)中,與碳酸氫鹽和鈉的控制直接相關(guān),在同時(shí)優(yōu)化na+和hco3-平衡方面存在局限性。吸附透析中控制鈉的主要方法是通過與負(fù)載氫的zp(zp-h)進(jìn)行離子交換來去除鈉:
5、zp-h+na+→zp-na+h+
6、然而,這種離子交換過程僅在堿(例如碳酸氫根離子)的存在下容易發(fā)生:
7、zp-h+hco3-+na+→zp-na+h2o+co2
8、取決于透析液的總ph,co2可能損失到大氣中,并導(dǎo)致透析液中堿的凈損失。雖然僅使用酸性負(fù)載氫的zp可能適合于控制鈉和去除其他不需要的陽離子如銨,但隨后碳酸氫鹽的損失和所得的低ph將導(dǎo)致總體上更差的碳酸氫鹽平衡。圖1所示為碳酸水溶液、碳酸氫鹽和碳酸鹽的溶液摩爾分?jǐn)?shù)與ph的關(guān)系,以及圖2所示為銨水溶液和氨溶液的摩爾分?jǐn)?shù)與ph的關(guān)系。
9、低ph和低碳酸氫鹽的作用通常通過向吸附劑中加入堿性鹽(如碳酸氫鈉)和/或使用堿性陰離子交換劑(如負(fù)載oh的水合氧化鋯)來平衡。
10、碳酸氫鈉方法的局限性在于這種鹽容易溶于水性透析液,因此在治療開始時(shí)導(dǎo)致透析液鈉和ph的急劇增加。在這種情況下,直接添加可溶性鈉鹽對鈉控制起反作用。這是因?yàn)樵诟鼓ね肝鲋?,為了從患者體內(nèi)去除鈉,需要血液透析液濃度梯度。此外,這種方法不能在治療過程中使ph持續(xù)增加,從患者碳酸氫鹽的角度來看是可取的,因?yàn)樘妓釟潲}穩(wěn)定性如前所述依賴于ph。
11、堿性hzo的使用在這點(diǎn)上具有一定的優(yōu)點(diǎn),因?yàn)槠溆兄谥泻退嵝酝肝鲆翰⑷コ齴p-h浸出的磷酸鹽:
12、hzo-oh+h++x-→hzo-x+h2o(ph<<7,x=cl,po4,f)
13、然而,用作緩沖液所需的hzo的量并非微不足道,并且會(huì)顯著影響吸附劑盒的尺寸和重量。此外,hzo和h之間的反應(yīng)速率很快,因此這種緩沖容量很容易耗盡,這意味著僅在治療開始時(shí)維持ph和碳酸氫鹽濃度。
14、目前的鈉控制方法意味著na+的去除與hco3-的去除同時(shí)發(fā)生。過多的hco3-去除會(huì)導(dǎo)致代謝性酸中毒,從而引發(fā)許多不健康的癥狀并對患者造成危害。在目前的實(shí)踐中,有其他解決代謝性酸中毒的方法可以作為輔助治療,如口服碳酸氫鈉片,但這種解決方案被同樣的問題所困惑;將na+添加回血液系統(tǒng)。因此,需要一種改進(jìn)的碳酸氫鹽管理方法,特別是用于吸附透析,作為碳酸氫鈉和堿性hzo的合適替代品。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本文公開了一種吸附劑組合物,其由不同百分比的中性磷酸鋯(nzp)、酸性磷酸鋯(azp)、堿性水合氧化鋯(nahzo)以及基本上不溶的鹽caco3和ca(oh)2組成。這令人驚訝地解決了上述問題中的一些或全部問題。
2、在以下編號的條款中提供了本發(fā)明的各方面和實(shí)施例。
3、1.一種用于吸附透析的材料,所述材料包括:
4、酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
5、堿性陰離子交換顆粒;
6、一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨。
7、2.根據(jù)第1條所述的材料,其中所述材料進(jìn)一步包括ca(oh)2和mg(oh)2中的一種或兩種。
8、3.根據(jù)第1條或第2條所述的材料,其中所述酸性和/或中性陽離子交換顆粒為酸性和/或中性不溶于水的金屬磷酸鹽,任選地其中所述金屬選自鈦、鋯和鉿中的一種或多種。
9、4.根據(jù)第3條所述的材料,其中所述金屬為鋯。
10、5.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其中所述堿性陰離子交換顆粒包括無定形且部分水合的、不溶于水的金屬氧化物:氫氧根離子;和/或碳酸根離子;和/或醋酸根離子;和/或抗乳酸鹽離子形式,其中所述金屬選自鈦、鋯和鉿中的一種或多種,任選地其中所述陰離子交換顆粒為堿性水合氧化鋯。
11、6.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其中:
12、(a)所述不溶于水的堿土金屬碳酸鹽選自caco3和mgco3中的一種或多種;和/或
13、(b)所述堿金屬碳酸鹽為k2co3;和/或
14、(c)不溶于水的聚合碳酸銨選自碳酸司維拉姆、聚合物鍵合型四烷基碳酸銨和3-(三烷基銨)烷基(例如丙烷基)官能化硅膠碳酸酯中的一種或多種。
15、7.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其中所述材料包括:
16、30wt%至79wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
17、20wt%至65wt%的堿性陰離子交換顆粒;
18、總量為0.1wt%至10wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨;
19、總量為0wt%至5wt%的ca(oh)2和mg(oh)2中的一種或兩種。
20、8.根據(jù)第7條所述的材料,其中所述材料包括:
21、31wt%至75wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
22、23wt%至63wt%的堿性陰離子交換顆粒;
23、總量為0.1wt%至5wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨;
24、總量為0wt%至4wt%的ca(oh)2和mg(oh)2中的一種或兩種。
25、9.根據(jù)第7條或第8條所述的材料,其中所述材料包括:
26、50wt%至64wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
27、35wt%至45wt%的堿性陰離子交換顆粒;
28、總量為0.3wt%至5wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨。
29、10.根據(jù)第9條所述的材料,其中所述材料包括:
30、53wt%至60wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
31、39wt%至44wt%的堿性陰離子交換顆粒;
32、總量為0.5wt%至3wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨。
33、11.根據(jù)第7條或第8條所述的材料,其中所述材料包括:
34、45wt%至59wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
35、40wt%至54wt%的堿性陰離子交換顆粒;
36、總量為0.5wt%至5wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨。
37、12.根據(jù)第11條所述的材料,其中所述材料包括:
38、48wt%至56wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
39、42wt%至50wt%的堿性陰離子交換顆粒;
40、總量為1wt%至2wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨。
41、13.根據(jù)第7條或第8條所述的材料,其中所述材料包括:
42、50wt%至70wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
43、30wt%至49wt%的堿性陰離子交換顆粒;
44、0.2wt%至3wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨;
45、總量為0.2wt%至2wt%的ca(oh)2和mg(oh)2中的一種或兩種。
46、14.根據(jù)第13條所述的材料,其中所述材料包括:
47、53wt%至67wt%的酸性和/或中性陽離子交換顆粒;
48、33wt%至46wt%的堿性陰離子交換顆粒;
49、總量為0.2wt%至2wt%的一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨;
50、總量為0.2wt%至1,5wt%的ca(oh)2和mg(oh)2中的一種或兩種。
51、15.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其中所述材料是這樣一種材料,其中:
52、所述陽離子交換顆粒是酸性和/或中性不溶于水的金屬磷酸鹽;
53、陰離子交換顆粒是堿性水合氧化鋯;
54、所述一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨為caco3和/或mgco3,可選地,其中所述材料進(jìn)一步包括ca(oh)2。
55、16.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其中所述材料進(jìn)一步包括有機(jī)化合物吸收劑,其中所述有機(jī)化合物吸收劑相對于第1條中所列組分的總重量占10wt%至40wt%,任選地其中所述有機(jī)化合物吸收劑相對于第1條中所列組份的總重量占15wt%至25wt%,例如18wt%至23wt%,例如19wt%至21wt%。
56、17.根據(jù)第16條所述的材料,其中所述有機(jī)化合物吸收劑為活性炭。
57、18.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其中所述材料進(jìn)一步包括中性水合氧化鋯,其中所述中性水合氧化鋯相對于第1條中所列組分的總重量占0.1wt%至10wt%,任選地其中所述中性水合氧化鋯相對于第1條中所列組份的總重量占0.5wt%至5wt%。
58、19.根據(jù)第4條和第5條至第18條中任一項(xiàng)所述的材料,如第4條所述,其中酸性磷酸鋯和中性磷酸鋯都存在,且所述酸性磷酸鋯的量為所述材料中磷酸鋯總量的55wt%至80wt%,所述中性磷酸鋯將余量供應(yīng)至100wt%。
59、20.根據(jù)第19條所述的材料,其中:
60、(a)所述酸性磷酸鋯占所述材料中磷酸鋯總量的59wt%至70wt%,而所述中性磷酸鋯供應(yīng)余量至100wt%;或
61、(b)所述酸性磷酸鋯占所述材料中磷酸鋯總量的75wt%至78wt%,而所述中性磷酸鋯供應(yīng)余量至100wt%。
62、21.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其中:
63、(a)將所有組分混合在一起以提供單層材料;或
64、(b)將所述一種或多種堿金屬碳酸鹽、不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨,以及(當(dāng)存在時(shí))所述金屬氫氧化物與陽離子交換顆?;旌弦孕纬傻谝粚樱鲫庪x子交換顆粒形成第二層。
65、22.根據(jù)前述條款中任一項(xiàng)所述的材料,其包括不溶于水的堿土金屬碳酸鹽和不溶于水的聚合碳酸銨中的一種或兩種。
66、23.一種用于吸附透析的試劑盒,所述試劑盒包括如第1條至第22條中任一項(xiàng)所述的材料。