Картриджи, которые можно использовать в очищающих растворах для диализа

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[01] По данной заявке испрашивают приоритет по 35 U.S.C. 119(e) предшествующей предварительной патентной заявки США № 61/954,161, поданной 17 марта 2014 года, которая включена в настоящий документ по ссылке в полном объеме.

[02] Настоящее изобретение относится к картриджам, таким как ионообменные картриджи или адсорбционные картриджи, которые можно использовать, например, при диализе. В частности, настоящее изобретение в целом относится к регенерации или очистке использованных текучих веществ диализатов. Настоящее изобретение дополнительно относится к способам проведения диализа с использованием определенных картриджей.

[03] Диализ представляет собой лечение, при котором удаляют продукты жизнедеятельности и избыточное текучее вещество, которые накапливаются в крови в результате почечной недостаточности. Хроническая почечная недостаточность имеет место, когда почечная функция ослаблена приблизительно до 25% от нормы. Этот уровень ослабления вызывает значительные изменения в химии крови и примерно соответствует тому моменту, когда человек чувствует себя достаточно плохо для того, чтобы обратиться за медицинской помощью. Если в это время обратиться за медицинским лечением, прогрессирование может быть замедлено. Поздняя стадия хронической почечной недостаточности наступает, когда почечная функция снижена до 15%. Терминальная стадия почечной недостаточности наступает, когда почечная функция составляет 5% от нормы. Смерть будет наиболее вероятным результатом в отсутствие лечения в этот момент. Ежегодно приблизительно столько же пациентов, как и в случае хронической почечной недостаточности, испытывают острую почечную недостаточность, и приблизительно половина этих острых пациентов нуждаются в медицинском воздействии. В целом, острые пациента тяжелее больны и менее стабильны, чем хронические пациенты. Их часто лечат в отделениях интенсивной терапии или реанимации больницы, и их нельзя перемещать. Острые пациенты могут не выжить или могут восстановить почечную функцию или могут стать хроническими диализными пациентами. В настоящее время не существует излечения для почечной недостаточности. Однако вариантом лечения является трансплантация, которая имеет место, когда почку человека хирургически помещают в организм и соединяют с мочевым пузырем. Для предотвращения отторжения трансплантированной почки организмом необходимо ежедневное медикаментозное лечение. Также существует перитонеальный диализ (PD). При этом лечении умеренно минерализованный водный раствор, содержащий декстрозу и электролиты, называемый диализатом, помещают в перитонеальную полость. Поскольку абдоминальная полость имеет богатое кровоснабжение, мочевину и другие токсины из крови и текучего вещества перемещают в диализат, тем самым очищая кровь. Затем диализат сливают из брюшной полости. Затем «свежий» диализат снова помещают в брюшную полость.

[04] Также существует гемодиализ. Он представляет собой способ очистки крови, в котором во время сеанса лечения кровь непрерывно удаляют из организма и пропускают через диализатор (искусственную почку), где удаляют метаболические отходы и избыток воды и pH и нормализуют кислотно-щелочное равновесие. Кровь одновременно возвращают в организм. Диализатор представляет собой небольшое одноразовое устройство, состоящее из полупроницаемой мембраны. Мембрана позволяет проходить отходам, электролитам и воде, но препятствует прохождению высокомолекулярных белков и клеток крови. Кровь прокачивают вдоль одной стороны мембраны, тогда как диализат прокачивают в противоположном направлении вдоль другой стороны мембраны. Диализат представляет собой воду высокой очистки с добавлением солей и электролитов. Аппарат представляет собой блок управления, который действует таким образом, чтобы осуществлять перекачивание и управление давлением, температурой и концентрацией электролитов в крови и диализате. Усредненная длительность одного сеанса гемодиализа составляет 3-5 часов.

[05] Существует несколько типов гемодиализа:

a) Однопроходный гемодиализ представляет собой наиболее распространенное лечение для почечного заболевания. Большинство сеансов гемодиализа осуществляют с использованием однопроходных диализных аппаратов. Их называют однопроходными, поскольку диализат (очищающий раствор) проходит вдоль крови в диализаторе один раз и затем удаляется. Однопроходные диализные аппараты в целом требуют:

1) источника воды, который способен подавать по меньшей мере 1000-1500 мл/мин (исходя из 50% интенсивности отторжения с помощью системы обратного осмоса),

2) систему очистки воды, достаточную для обеспечения непрерывного потока очищенной воды 500-800 мл/мин,

3) электрическую цепь с силой тока по меньшей мере 15 А для того, чтобы прокачивать и нагревать 500-800 мл воды/мин.

4) сток в полу или какое-либо другое вместилище, способное вмещать по меньшей мере 500 мл использованного диализата в минуту, а также сбрасываемую воду из системы обратного осмоса.

b) Сорбентный диализ - не требует непрерывного источника воды, отдельного аппарата очистки воды или стока в полу, поскольку он непрерывно регенерирует небольшой объем диализата и аппарат содержит систему обработки воды. Следовательно, сорбентные системы являются действительно портативными.

1) сорбентные системы требуют только электрического источника с силой тока 5 А, поскольку они рециклируют небольшой объем диализата на всем протяжении процедуры диализа. Не требуются мощные насосы и нагреватели для диализата, используемые для больших объемов диализата при однопроходном диализе.

2) сорбентная система может использовать 6-12 литров водопроводной воды, из которой создают диализат для всего сеанса.

3) в сорбентной системе используют сорбентный картридж, который действует и в качестве очистителя воды, и в качестве средства для того, чтобы регенерировать использованный диализат в свежий диализат. Система инфузата действует вместе с ним, чтобы должным образом уравновешивать композицию электролита в регенерированном диализате.

[06] Сорбентный картридж, содержащий ионообменные материалы фосфат циркония (ZrP) и водный оксид циркония (HZO), исторически используют для регенерационной гемодиализной системы REDY. Схема картриджа REDY представлена на фиг. 1. Показан сорбентный картридж со впуском и выпуском, идентифицированными номером позиции 11 и номером позиции 13, соответственно. На фиг. 2 представлены различные функции каждого слоя в картридже REDY.

[07] Принцип картриджа REDY основан на гидролизе мочевины до карбоната аммония посредством ферментативной реакции с уреазой. Следующее уравнение показывает реакцию превращения мочевины в аммиак в присутствии уреазы: (NH₂)₂CO+H₂O2NH₃+CO₂. Аммиак и ионы аммония после этого удаляют с помощью фосфата циркония в обмен на водородные ионы и ионы Na⁺, которые представляют собой противоионы в катионном обменнике. Фосфат циркония также служит в качестве катионного обменника для того, чтобы удалять Ca, Mg, K и все токсичные металлы в диализате, делая таким образом возможным сохранение баланса уровня электролитов в крови пациента (Ca, Mg, K) с использованием системы инфузата, а также обеспечивая безопасность лечения диализом в отношении качества воды. Карбонат из гидролиза мочевины затем соединяется с водородными ионами в фосфате циркония с образованием бикарбоната, который доставляют уремическому пациенту в качестве основания для того, чтобы корректировать ацидоз. Фосфат циркония может быть представлен в виде неорганического катионообменного материала с молекулярной структурой, как показано ниже:

Как показано, материал содержит и H⁺, и Na⁺ в качестве противоионов, которые отвечают за ионный обмен. Относительное содержание этих ионов можно контролировать с помощью pH, для чего кислый ZrP (или H⁺ZrP) титруют с использованием NaOH. Состав получаемого продукта титрования, Na_x⁺H_2-x⁺ZrP (или сокращенно «NaHZrP» в настоящем документе), может изменяться во время процесса ионного обмена в диализате. Водный оксид циркония (HZO), содержащий ацетат (HZO•Ac) в качестве противоиона, выполняет функцию анионного обменника для того, чтобы удалять фосфат. Материал также предотвращает выщелачивание фосфата из NaHZrP и удаляет токсичные анионы (например, фторид) в воде, которые могут причинять вред пациенту во время диализа. Ацетат, высвобождаемый во время ионного обмена, также представляет собой основание для того, чтобы корректировать ацидоз посредством метаболизма ацетата. Формула состава водного (гидратированного) оксида циркония (HZO) может представлять собой ZrO₂.nH₂O (т.е. гидрат оксида циркония) или ZrO₂.nOH...H⁺An^- в форме аниона, в которой An представляет собой анион, соединенный с HZO, такой как ацетат («Ac»), хлорид и т. д. Без аниона это можно рассматривать как частично окисленный гидроксид циркония с различными степенями O₂^-, OH^- и H₂O, связанными с Zr, т. е., Zr(OH)_xO_y(H₂O)_z. Гранулированный активированный уголь в картридже используют в картридже REDY для удаления креатинина, мочевой кислоты и азотистых метаболических отходов пациента, а также хлора и хлорамина из воды. Таким образом, регенерационная диализная система REDY эффективно обеспечивает как безопасность, так и простоту обработки воды и, таким образом, удобство для гемодиализа. Точно установлены показатели эффективности и безопасности системы. Тем не менее, имеют место значительные технологические достижения в лечении диализом в целом и, таким образом, необходим новый и усовершенствованный картридж, чтобы отвечать потребностям современных диализных систем.

[08] Предпочтительны конструкции сорбентных картриджей, которые могут дополнительно снижать или предотвращать высвобождение органических примесей, ионов натрия, циркония, например, из фосфатов циркония, ацетат-ионов, например, из HZO•Ac, и т. п., из компонентов сорбентного картриджа в диализат. Соответственно, в области диализа будет полезно преодолеть один или несколько описанных выше недостатков.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[09] Признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить материалы, которые можно использовать при регенерации или очистке растворов, содержащих продукты жизнедеятельности.

[010] Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить материалы, которые можно использовать при регенерации или очистке растворов для диализа, таких как гемодиализные или перитонеальные растворы для диализа или другие диализатные растворы.

[011] Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить сорбентный картридж для регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, который может снижать высвобождение органических примесей в диализат.

[012] Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить способы для того, чтобы регенерировать или очищать отработанные диализные текучие вещества, которые можно использовать в таких сорбентных картриджах.

[013] Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить диализные системы, которые могут регенерировать или очищать отработанные диализные текучие вещества с использованием таких сорбентных картриджей.

[014] Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить сорбентный картридж для регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, который может обеспечить усовершенствование картриджа в отношении по меньшей мере одной характеристики из 1) снижения или устранения содержания и высвобождения ацетата, 2) снижения высвобождения циркония, 3) снижения высвобождения натрия, 4) увеличения pH вытекающего текучего вещества картриджа, 5) снижения pCO₂, 6) снижения примесей (например, общего органического углерода (TOC)) в регенерированном диализате, 7) усовершенствования динамики бикарбонатов, 8) сохранения емкости по мочевине и фосфатам или любой комбинации из 1), 2), 3), 4), 5), 6), 7) и/или 8), в том числе всех 1)-8) или какого-либо сочетания, включающего не все их. Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить сорбентный картридж, который может отвечать одному или нескольким из этих усовершенствований 1)-8) и хорошо функционировать с необходимыми параметрами эффективности лечения диализом.

[015] Другой признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить сорбентный картридж, который содержит водный хлорид циркония (HZO-Cl^-), который может устранять содержание и высвобождение ацетата, увеличивать или поддерживать щелочность и/или снижать или контролировать растворимый Zr в допустимых пределах.

[016] Другой признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить сорбентный картридж, который содержит фосфат циркония с увеличенной натриевой нагрузкой и гидрооксид-хлорид циркония, который может устранять содержание и высвобождение ацетата и увеличивать или поддерживать щелочность, снижать или контролировать растворимый Zr в допустимых пределах.

[017] Другой признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы ориентировать или располагать сорбенты внутри картриджа в качестве функции физических свойств, а не химических свойств, где ZP и ZO с большой площадью поверхности могут быть расположены таким образом, чтобы наибольшим образом использовать их, тогда как стандартные ZP и ZO используют так, чтобы использовать их наилучшим образом. Это может вести к более эффективному сорбентному устройству. В дополнение к площади поверхности, размер частицы представляет собой физическое свойство, которое можно использовать для того, чтобы располагать сорбенты.

[018] Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить оставить сорбентный картридж для регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, который предусматривает слои сорбента, выполненные с возможностью превосходной и эффективной очистки.

[019] Дополнительный признак настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть одну или несколько из описанных выше сложностей.

[020] Дополнительные признаки и преимущества по настоящему изобретению частично изложены в описании, которое следует далее, и отчасти очевидно следуют из описания или могут быть установлены при практическом осуществлении настоящего изобретения. Цели и другие преимущества по настоящему изобретению достигают и получают с помощью элементов и комбинаций, конкретно указанных в изложенном описании и приложенной формуле изобретения.

[021] Чтобы достигать этих и других преимуществ и соответствовать с целям настоящего изобретения, настоящее изобретение относится к сорбентному картриджу, который содержит (от впуска к выпуску) a) первый углеродосодержащий слой; b) ферментосодержащий слой, например, слой, содержащий уреазу, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа; c) второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа; d) содержащий слой фосфата циркония, который следует за вторым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа; e) содержащий водный слой оксида циркония, который следует за содержащим слой фосфата циркония; и f) (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, который содержит (би)карбонат натрия.

[022] Настоящее изобретение, кроме того, относится к сорбентному картриджу, который содержит (от впуска к выпуску) a) первый углеродосодержащий слой; b) ферментосодержащий слой, например, слой, содержащий уреазу, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа; c) второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа; d) содержащий слой фосфата циркония, который следует за вторым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа, где содержащий слой фосфата циркония имеет натриевую нагрузку больше чем 55 мг Na/г фосфата циркония; e) слой водного оксида циркония, который следует за содержащим фосфат циркония слоем, указанный слой содержит гидрооксид-хлорид циркония, который имеет щелочной pH; и f) (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, который содержит (би)карбонат натрия.

[023] Настоящее изобретение также относится к способу для того, чтобы регенерировать или очищать отработанное диализное текучее вещество, включающему пропускание отработанного диализного текучего вещества через один из сорбентных картриджей, описанных в настоящем документе.

[024] Настоящее изобретение, кроме того, относится к диализной системе для того, чтобы регенерировать или очищать отработанное диализное текучее вещество, которая содержит один из сорбентных картриджей, описанных в настоящем документе.

[025] Настоящее изобретение также относится к сорбентному картриджу, который может содержать корпус, первый слой сорбента и второй слой сорбента. Корпус может определять внутреннюю часть картриджа, внутренняя часть картриджа имеет определенный объем и выполнена с возможностью вмещать по меньшей мере два слоя сорбентного материала. Корпус может содержать первый конец, который имеет первый порт, выполненный с возможностью разрешать вхождение текучего вещества во внутреннюю часть картриджа, и второй конец, дистальный относительно первого конца и имеющий второй порт, выполненный с возможностью разрешать выход текучего вещества из внутренней части картриджа. Первый слой сорбента можно располагать во внутренней части картриджа. Первый слой сорбента может иметь первую геометрию и содержать первый сорбентный материал. Второй слой сорбента можно располагать во внутренней части картриджа. Второй слой сорбента может иметь вторую геометрию и может содержать второй сорбентный материал. Первый и второй сорбентные материалы могут иметь эквивалентные химические композиции. Первая геометрия может отличаться от второй геометрии по меньшей мере в одном измерении, или первый сорбентный материал может отличаться от второго сорбентного материала по меньшей мере одной физической характеристикой, или и то и другое.

[026] Настоящее изобретение также относится к сорбентному картриджу, имеющему впуск и выпуск, который содержит по меньшей мере первый слой и второй слой. Первый слой и второй слой может содержать материал в виде частиц, имеющий такую же или по существу такую же химическую композицию. Первый слой можно размещать ближе ко впуску, чем второй слой. Материал в виде частиц в первом слое может иметь по меньшей мере большее/более высокое свойство, чем материал в виде частиц во втором слое, в отношении усредненного размера частицы, усредненной площади поверхности, адсорбционной емкости для по меньшей мере одной частицы или какое-либо их сочетание.

[027] Следует понимать, что как приведенное выше общее описание, так и следующее далее подробное описание являются только образцовыми и пояснительными и предоставлены для того, чтобы предоставлять дополнительное пояснение к настоящему изобретению, как заявлено.

[028] Сопроводительные рисунки, которые включены в эту заявку и составляют ее часть, иллюстрируют некоторые варианты осуществления настоящего изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов настоящего изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

[029] На фиг. 1 представлено схематическое изображение, показывающее картридж REDY®.

[030] На фиг. 2 представлена диаграмма, показывающая картридж и различные функции каждого слоя в картридже REDY®.

[031] На фиг. 3 по частям изображены материалы в сорбентном картридже в соответствии с примером из настоящей заявки.

[032] На фиг. 4 по частям изображены материалы в сорбентном картридже в соответствии с примером из настоящей заявки.

[033] на фиг. 5 по частям изображены материалы в одном из примеров сорбентного картриджа по настоящему изобретению и различные функции каждого слоя.

[034] На фиг. 6 представлено схематическое изображение сорбентной диализной системы, которая содержит сорбентный картридж в соответствии с примером из настоящей заявки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[035] Настоящее изобретение относится к материалам, которые можно использовать для процессов разделения, таких как удаление продуктов жизнедеятельности и избыточного текучего вещества, которое накапливается в текучем веществе диализата. Эти материалы могут быть представлены в контейнере (т. е., картридж), способном вмещать материалы, которые можно использовать для процесса разделения. В качестве опции, материалы, описанные подробно далее, или компоновку различных материалов можно использовать в диализной системе или другой системе схожего типа, которую можно использовать для удаления продуктов жизнедеятельности и/или избыточного текучего вещества, которое накапливается в текучем веществе диализата, например, в результате проведения диализа. Как описано более подробно далее, настоящее изобретение можно использовать при очистке и регенерации текучего вещества диализата, использованного в перитонеальном диализе (PD) и в гемодиализе (HD). Для целей настоящего изобретения раствор для диализа обозначает перитонеальный раствор для диализа или текучее вещество диализата, которые можно использовать в гемодиализе или сорбентных диализных системах. Стандартные растворы для диализа для PD или HD можно использовать и регенерировать с помощью настоящего изобретения, и они известны специалистам в данной области.

[036] Сорбентный картридж(картриджи) по настоящему изобретению предпочтительно состоит из слоев высоко специфичных и проектируемых материалов и выполняет регенерационную функцию посредством использования трех химических феноменов: (i) адсорбция, (ii) катализ и (iii) ионный обмен. Адсорбция описывает иммобилизацию или фиксацию подвижных части на контактной области или поверхности твердого вещества. Катализ представляет собой процесс, посредством которого увеличивают скорость химической реакции за счет снижения энергии активации реакции через компонент в реакции, чистая скорость расходования которого равна нулю. Ионный обмен представляет собой процесс, в котором конкретные твердые материалы адсорбируют частицы, к которым они имеют высокую аффинность, и в свою очередь высвобождают частицы, к которым их аффинность низка.

[037] Настоящее изобретение, отчасти, относится к сорбентному картриджу, который содержит компоненты обработки диализата из углерода, источника уреазы, фосфата циркония («ZP»), оксида циркония и (би)карбоната.

[038] Слои материалов в картридже по настоящему изобретению можно располагать в следующей предпочтительной компоновке слоев с использованием этих предпочтительных материалов от впуска к выпуску:

[039] Слой активированного углерода (впуск) -адсорбирует органические частицы, другие частицы с низкой полярностью, такие как окислители и различные тяжелые комплексные соединения с металлами, которые происходят как из источника воды, так и от пациента.

[040] Фермент/удерживающий фермент слой - фермент уреаза катализирует гидролиз (гидролитическое разложение) водной мочевины с образованием бикарбоната и аммония. Материал, используемый для того, чтобы удерживать или иммобилизовать уреазу, может представлять собой оксид алюминия (Al₂O₃).

[041] Слой активированного углерода - выполняет ту же функцию, что и первый слой углерода; вдобавок адсорбирует органические частицы, происходящие из источника фермента.

[042] Слой фосфата циркония - катионообменный материал, который адсорбирует различные катионные частицы в обмен на ионы водорода и натрия.

[043] Слой оксида циркония - анионообменный материал, который адсорбирует различные анионные частицы в обмен на хлорид- и гидроксид-ионы.

[044] Слой бикарбоната натрия (выпуск) -растворимый бикарбонат натрия чистоты фармакопеи Соединенных Штатов, который растворяется при заполнении картриджа диализатом, таким образом увеличивая концентрацию бикарбоната натрия в диализате без непосредственного прокачивания бикарбоната натрия через картридж.

[045] При сорбентном диализе мочевину от пациента транспортируют в диализат в диализаторе. Находящуюся в диализате мочевину перекачивают в сорбентный картридж, где ее гидролизуют на ионы аммония и бикарбоната. Из-за такого постоянного образования бикарбоната в диализате на протяжении лечения диализом, начальная концентрация бикарбоната в диализате типично ниже по сравнению с нормальным однопроходным лечением диализом. Эта начальная более низкая концентрация предотвращает чрезмерный бикарбонат в диализате по мере протекания лечения и, таким образом, предотвращает алкалоз. Имеют место два признака, которые классически сделали эту парадигму низкого начального бикарбоната безопасной: (1) временная низкая концентрация из-за динамики системы (не постоянное воздействие большой длительности диализатом с низким бикарбонатом на пациента); и (2) низкая объемная доля диализата относительно пациента, которая неотъемлемо предотвращает влияние диализата на химию пациента.

[046] Компенсация низкого бикарбоната в диализате в течение этого начального периода при сорбентном диализе классически включает использование ацетат-иона в высокой концентрации, отдаваемого сорбентным картриджем, который транспортируют в пациента (под действием градиента) и который превращается в бикарбонат в печени, таким образом предотвращая ацидозные симптомы.

[047] Однако в настоящем изобретении в предпочтительной конструкции ацетат в сорбентном картридже отсутствует. Весь буфер, происходящий из картриджа, находится в форме бикарбоната. Взамен того, чтобы сорбентный картридж отдавал начальный болюс ацетата, картридж отдает начальный болюс бикарбоната натрия.

[048] Конструкции картриджа по настоящему изобретению изначально предусматривают бикарбонат для того, чтобы компенсировать период низкого бикарбоната, и делают возможной парадигму всего буфера только с бикарбонатом. Устранение ацетата из картриджа и, таким образом, диализата a) упрощает определение характеристик всего буфера и/или b) устраняет возможные осложнения из-за непереносимости ацетата (высокие начальные концентрации ацетата, сопряженные с новым диализом с сильным потоком/высокой скоростью потока) и/или c) устраняет возможные симптомы алкалоза из-за отсутствия понимания динамики ацетата-бикарбоната.

[049] Для того чтобы снижать ацетат, увеличивать или сохранять щелочность и/или снижать или контролировать растворимый Zr в допустимых пределах, можно использовать серию слоев в сорбентном картридже, который содержит слой водного оксида циркония из водного щелочного оксида-хлорида, который имеет щелочной pH, и (би)карбонатный слой, рядом с концом выпуска вытекающего текучего вещества картриджа или на конце выпуска вытекающего текучего вещества картриджа.

[050] Сорбентный картридж по настоящему изобретению может включать слой водного оксида циркония, который представляет собой водный оксид-хлорид циркония (HZO•Cl), который имеет щелочной pH. Формула для HZO•Cl может быть такой, как в приведенных выше предпосылках. Для того чтобы устранять ацетат, увеличивать или сохранять щелочность и/или снижать или контролировать растворимый цирконий в допустимых пределах, HZO-Cl можно предусмотреть в конструкции картриджа. Этот слой HZO-Cl можно использовать без карбоната натрия циркония. Щелочной pH у HZO-Cl может снижать вливаемый хлорид или по меньшей мере контролировать его на допустимом уровне и может снижать выброс растворимого Zr из картриджа. Увеличение щелочного pH может обеспечивать более значительное снижение вливаемого хлорида, растворимого Zr или обоих. Слой HZO-Cl с щелочным pH можно использовать в комбинации с (би)карбонатным слоем, который следует за слоем водного оксида циркония. (Би)карбонатный слой может содержать карбонат натрия (Na₂CO₃), бикарбонат натрия (NaHCO₃) или и то и другое на конце вытекающего текучего вещества картриджа.

[051] Водный оксид-хлорид циркония может иметь pH больше чем приблизительно 8 или больше чем приблизительно 9 или приблизительно от 9,5 приблизительно до 10,5 или приблизительно 10 или другие щелочные значения. pH у HZO-Cl в целом возрастает при использовании меньших относительных долей хлорида в HZO-Cl. Содержание хлорида в мг на г HZO-Cl может составлять, например, приблизительно от 25 мг/г приблизительно до 10 мг/г или любое количество, которое обеспечивает щелочной pH.

[052] С использованием конструкции картриджа по настоящему изобретению можно добиться одного или нескольких преимуществ, усовершенствований и/или свойств, в частности по сравнению со стандартными картриджами. В настоящем изобретении возможно устранять содержание ацетата в сорбентном картридже. Другими словами, содержание ацетата в сорбентном картридже может составлять 0% масс. или приблизительно 0% масс. относительно какого-либо слоя и всего сорбентного картриджа. При использовании настоящего изобретения и схемы химических процессов и слоев, сорбентный картридж обладает способностью работать при высоких скоростях потока диализата и/или обладает способностью работать при высоком потоке диализатора и, таким образом, имеет более короткое время обработки (например, приблизительно четыре часа +/- 30 минут). Например, при использовании настоящего изобретения скорость потока диализата может составлять приблизительно от 300 приблизительно до 500 мл/мин. Использование более высоких скоростей потока раствора для диализа увеличивает эффективность диффузии мочевины из крови в диализат. Конструкция картриджа по настоящему изобретению делает это возможным. Настоящее изобретение также обладает способностью снижать высвобождение TOC (общего органического углерода) до уровней, которые достаточно приемлемы.

[053] Настоящее изобретение предусматривает конструкции сорбентного картриджа, которые могут повышать контроль и уравновешивание натрия в диализате и у пациента с использованием уровней pH диализата и бикарбоната. Как указано, фосфат циркония имеет ограниченные доступные центры ионного обмена. Изначально все центры могут содержать водород. При нейтрализации фосфата циркония происходит обмен части водорода на натрий. В картридже центры обменивают натрий и водород на NH₄⁺ и катионы. Слишком много натрия на фосфате циркония может вести к слишком большому количеству натрия в диализате. Слишком много водорода на фосфате циркония может вести к низкому pH диализата, низкому бикарбонату и ацидозу. Сорбентные картриджи по настоящему изобретению могут обеспечивать более хорошие уравновешивание этих факторов и исход.

[054] В настоящем изобретении предусмотрен сорбентный картридж, который может снижать или предотвращать отдачу органических примесей и/или ионов металла. Сорбентный картридж по настоящему изобретению может иметь слои углерода, расположенные как до, так и после слоя, который содержит источник уреазы, например, такие как порошок канавалии мечевидной, перед первым слоем фосфата циркония внутри сорбентного картриджа. Например, слой, который содержит материал слоя порошка канавалии мечевидной, можно размещать между двумя отдельными слоями углерода в сорбентном картридже, который содержит фосфат циркония, без слоя фосфата циркония, присутствующего между любым из слоев углерода и слоем порошка канавалии мечевидной. Слой углерода может представлять собой, например, слой гранулированного углерода или угольную фильтровальную подушку или другие углеродные материалы, через которые диализат может протекать для обработки до и после слоя порошка канавалии мечевидной. Слой порошка канавалии мечевидной необязательно может быть на носителе или может быть иммобилизован, например, с использованием оксида алюминия или других подходящих или известных иммобилизующих средств. Кроме того, между слоем порошка канавалии мечевидной и слоем углерода необязательно может содержаться вспомогательный слой оксида алюминия, который следует за слоем порошка канавалии мечевидной. Эта конструкция картриджа может значительно снижать присутствие органических примесей, высвобожденных ионов металла, таких как ионы натрия, ионы циркония или какие-либо их комбинации, в диализатах которые регенерируют или очищают в сорбентном картридже. Указанная последовательность отдельных слоев углерода, порошка канавалии мечевидной и слоя фосфата циркония может обеспечивать неожиданно увеличенный захват примесей и/или высвобождаемых ионов металла по сравнению с просто расположением слоя активированного углерода или угольной фильтровальной подушки на впуске и/или выпуске сорбентного картриджа.

[055] Порядок и композиция слоев для конструкции картриджа по настоящему изобретению перед использованием для того, чтобы регенерировать или очищать отработанное диализное текучее вещество, может представлять собой, например, следующее (например, сверху (от выхода или выпуска) вниз (ко входу или впуску) в картридже):

a) один или несколько слоев, содержащий, состоящих по существу из, состоящих из или включающих бикарбонат натрия (например, от 20 г приблизительно до 30 г),

b) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих водный оксид-гидроксид циркония и/или водный оксид-хлорид циркония (например, от 150 г приблизительно до 250 г),

c) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих фосфат циркония (например, от 650 г приблизительно до 1800 г), например, с натриевой нагрузкой приблизительно от 50 мг приблизительно до 56 мг Na/г фосфата циркония (фосфат циркония может иметь формулу, как изложено в приведенных выше предпосылках),

d) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих слой углерода или подушку (например, приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода),

e) необязательно один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих оксид алюминия или другой похожий материал (например, приблизительно от 100 г приблизительно до 500 г),

f) один или несколько содержащих фермент слоев, таких как слой, содержащий, состоящий по существу из, состоящий из или включающий уреазу, например, порошок канавалии мечевидной в смеси с оксидом алюминия или без него (например, приблизительно от 100 г приблизительно до 400 г, включая приблизительно от 5 граммов приблизительно до 50 граммов порошка канавалии мечевидной), и

g) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих слой углерода или подушку (например, приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода). Эти количества для компонентов a)-g) предоставлены в качестве примера и можно использовать другие количества этих материалов.

[056] Порядок и композиция слоев для конструкции картриджа по настоящему изобретению после использования (или после нескольких минут использования) для того, чтобы регенерировать или очищать отработанное диализное текучее вещество, могут представлять собой, например, следующее (например, сверху (от выхода или выпуска) вниз (ко входу или впуску) в картридже):

a) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих водный оксид-гидроксид циркония и/или водный оксид-хлорид циркония (например, от 150 г приблизительно до 250 г),

b) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих фосфат циркония (например, от 650 г приблизительно до 1800 г), например, с натриевой нагрузкой приблизительно от 50 мг приблизительно до 56 мг Na/г фосфата циркония,

c) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих слой углерода или подушку (например, приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерод),

d) необязательно один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих оксид алюминия или другой похожий материал (например, приблизительно от 100 г приблизительно до 500 г),

e) один или несколько содержащих фермент слоев, таких как слой, содержащий, состоящий по существу из, состоящий из или включающий уреазу, например, порошок канавалии мечевидной в смеси с оксидом алюминия или без него (например, приблизительно от 100 г приблизительно до 400 г, в том числе приблизительно от 5 граммов приблизительно до 50 граммов порошка канавалии мечевидной), и

f) один или несколько слоев, содержащих, состоящих по существу из, состоящих из или включающих слой углерода или подушку (приблизительно например, от 50 г приблизительно до 500 г углерода). Эти количества для компонентов a)-g) предоставлены в качестве примера и можно использовать другие количества этих материалов.

[057] Как указано ранее, при использовании настоящего изобретения, (би)карбонатный слой, после пропускании отработанного или использованного текучего вещества диализата через картридж, растворяется в текучем веществе диализата и исчезает или по существу исчезает из картриджа в качестве слоя.

[058] Со ссылкой на фиг. 3, сорбентный картридж может содержать первый углеродосодержащий слой(слои), ферментосодержащий слой(слой) («D10»), который содержит порошок канавалии мечевидной, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа, необязательный слой (слои) оксида алюминия, второй углеродосодержащий слой(слои), который следует за ферментосодержащим слоем и слоем оксида алюминия внутри сорбентного картриджа, содержащего слой(слои) фосфата циркония, слой(слои) водного оксида циркония, который следует за содержащим фосфат циркония слоем, который содержит водный оксид-хлорид циркония, который имеет щелочной pH, и слой(слои) (би)карбоната натрия, который следует за слоем водного оксида циркония.

[059] В примере сорбентного картриджа на фиг. 3 (би)карбонат натрия можно использовать в количестве приблизительно от 20 г приблизительно до 30 г, или приблизительно от 22 г приблизительно до 28 г, или приблизительно от 24 г приблизительно до 26 г, или приблизительно 25 г, или в других количествах. Водный оксид-хлорид циркония, который имеет щелочной pH, можно использовать в количестве приблизительно от 50 г приблизительно до 300 г, или приблизительно от 75 г приблизительно до 200 г, или приблизительно 100 г, или в других количествах. Слой фосфата циркония можно использовать в количестве приблизительно от 650 г приблизительно до 1800 г, или приблизительно от 800 г приблизительно до 1600 г, или приблизительно от 900 г приблизительно до 1300 г, или в других количествах. Фосфат циркония в этом примере может иметь натриевую нагрузку больше чем 55 мг/г Na/г фосфата циркония, или приблизительно от 56 мг приблизительно до 58 мг Na/г ZP, или приблизительно 57 мг Na/г ZP, или другие значения. Слой углерода или подушку можно использовать в количестве приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода или в других количествах, оксид алюминия или другой похожий материал можно использовать в количестве приблизительно от 100 г приблизительно до 500 г или в других количествах, порошок канавалии мечевидной/смесь с оксидом алюминия можно использовать в количествах приблизительно от 100 г приблизительно до 400 г, в том числе приблизительно от 5 граммов приблизительно до 50 граммов порошка канавалии мечевидной или в других количествах, и нижний слой углерода или подушку можно использовать в количестве приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода или в других количествах. В картридже могут присутствовать любые эффективные количества описанных выше материалов. Эти количества (или какие-либо количества, приведенные в настоящем документе) могут быть с учетом картриджа, который имеет следующие измерения: диаметр от 2 дюймов до 3 дюймов, длина от 5 дюймов до 10 дюймов; или имеет следующие измерения: диаметр от 4 дюймов до 6 дюймов, длина 6 от дюймов до 12 дюймов. Однако следует понимать, что эти количества предусматривают массовые доли для каждого слоя с учетом каждого другого слоя с тем, чтобы допускать корректировку в картридже любого размера.

[060] Сорбентный картридж может содержать фосфат циркония, такой как (например, в виде слоя(слоев)) с увеличенной натриевой нагрузкой. Для того чтобы устранять ацетат, увеличивать или поддерживать щелочность и/или снижать или контролировать растворимый цирконий в допустимых пределах, HZO-Cl может быть предусмотрен в конструкции картриджа. Этот слой HZO-Cl можно использовать без объединения с SZC и стеклянными гранулами. Содержание хлорида в HZO-Cl можно пропорционально снижать в мере, достаточной для того, чтобы предоставлять HZO-Cl с щелочным pH. Водный оксид-хлорид циркония может иметь pH больше чем приблизительно 8, или больше чем приблизительно 9, или приблизительно от 9,5 приблизительно до 10,5, или приблизительно 10, или другие щелочные значения. pH в HZO-Cl в целом возрастает при использовании малых относительных долей хлорида в HZO-Cl. Содержание хлорида в мг на г HZO-Cl может составлять, например, приблизительно от 25 мг/г приблизительно до 10 мг/г или какое-либо количество, которое обеспечивает щелочной pH. Щелочность может быть усовершенствована слегка посредством увеличенной натриевой нагрузки в слое фосфата циркония. Увеличение щелочного pH может обеспечивать большее снижение инфузионного хлорида, растворимого Zr или обоих. Слой HZO-Cl с щелочным pH можно использовать в комбинации с (би)карбонатным слоем, следующим за слоем водного оксида циркония, который содержит карбонат натрия (Na₂CO₃), бикарбонат натрия (NaHCO₃) или и то и другое, на конце вытекающего текучего вещества картриджа.

[061] Со ссылкой на фиг. 4, сорбентный картридж может содержать первый углеродосодержащий слой, ферментосодержащий слой («D10»), содержащий порошок канавалии мечевидной, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа, необязательный слой оксида алюминия, второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем, и слой оксида алюминия внутри сорбентного картриджа, содержащий фосфат циркония слой, в котором содержащий фосфат циркония слой имеет натриевую нагрузку больше чем 55 мг Na/г фосфата циркония, слой водного оксида циркония, который следует за содержащим фосфат циркония слоем, который содержит водный оксид-хлорид циркония, который имеет щелочной pH, и слой (би)карбоната натрия, который следует за слоем водного оксида циркония.

[062] В примере сорбентного картриджа на фиг. 4 (би)карбонат натрия можно использовать в количестве приблизительно от 20 г приблизительно до 30 г, или приблизительно от 22 г приблизительно до 28 г, или приблизительно от 24 г приблизительно до 26 г, или приблизительно 25 г, или в других количествах. Водный оксид-хлорид циркония, который имеет щелочной pH, можно использовать в количестве приблизительно от 50 г приблизительно до 300 г, или приблизительно от 75 г приблизительно до 200 г, или приблизительно 100 г, или в других количествах. Слой фосфата циркония можно использовать в количестве приблизительно от 650 г приблизительно до 1600 г, или приблизительно от 800 г приблизительно до 1500 г, или приблизительно от 900 г приблизительно до 1300 г, или в других количествах. Фосфат циркония в этом примере может иметь натриевую нагрузку больше чем 55 мг/г Na/г фосфата циркония, или от больше чем 55 мг Na/г ZP приблизительно до 62 мг/г ZP, или приблизительно от 56 мг Na/г ZP приблизительно до 61 мг/г ZP, или приблизительно от 56 мг Na/г ZP приблизительно до 60 мг Na/г ZP, или приблизительно от 56 мг Na/г ZP приблизительно до 58 мг Na/г ZP, или приблизительно 57 мг Na/г ZP, или другие значения. Слой углерода или подушку можно использовать в количестве приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода или в других количествах. Оксид алюминия или другой похожий материал можно использовать в количестве приблизительно от 100 г приблизительно до 500 г или в других количествах. Уреазу/смесь с оксидом алюминия можно использовать в количествах приблизительно от 100 г приблизительно до 400 г, включая приблизительно от 5 граммов приблизительно до 50 граммов, например, порошка канавалии мечевидной или в других количествах. Нижний слой углерода или подушку можно использовать в количестве приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода или в других количествах. В картридже могут присутствовать какие-либо эффективные количества описанных выше материалов.

[063] Углерод может представлять собой частицы активированного углерода, которые уплотнены в фильтровальную подушку из активированного углерода. Углерод может представлять собой частицы активированного углерода, из которых формируют слой частиц, которые можно удерживать в определенном положении посредством смежных слоев, которые прилегают с противоположных сторон от слоя углерода внутри сорбентного картриджа. Можно использовать фильтровальную бумагу, диффузорные прокладки и разделительные кольца (прокладки), которые могут иметь стандартные конструкции и структуры для компонентов сорбентного картриджа этих типов, такие как те, которые описаны в публикациях патентных заявок США №№ 2002/0112609 и 2012/0234762, которые включены в настоящий документ во всей их полноте посредством ссылки. Различные слои, содержащиеся в сорбентном картридже, обычно проницаемы для диализата, чтобы диализат мог непрерывно течь через последовательность различных слов в картридже между его впуском и выпуском.

[064] Порядок и композиция слоев в этом дополнительном примере могут представлять собой, например, следующее (например, сверху (от выхода или выпуска) вниз (ко входу или впуску) в картридже), где слои a), b), c) и f) являются необязательными или их можно заменить на такие другие слои, как описано в настоящем документе:

a) бикарбонат натрия (например, от 20 г приблизительно до 30 г),

b) водный оксид-гидроксид циркония и/или водный оксид-хлорид циркония (например, от 150 г приблизительно до 250 г),

c) фосфат циркония (например, от 650 г приблизительно до 1800 г) с натриевой нагрузкой приблизительно от 50 мг приблизительно до 56 мг Na/г фосфата циркония,

d) слой углерода или подушка (например, приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода),

e) оптимальный оксид алюминия или другой похожий материал (например, приблизительно от 100 г приблизительно до 500 г),

f) ферментосодержащий слой, такой как порошок канавалии мечевидной, в смеси с оксидом алюминия или без него, (например, приблизительно ри 100 г приблизительно до 400 г, включая приблизительно от 5 граммов приблизительно до 50 граммов порошка канавалии мечевидной), и

g) слой углерода или подушка (например, приблизительно от 50 г приблизительно до 500 г углерода). Эти количества для компонентов a)-g) предоставлены в качестве примера и можно использовать другие количества этих материалов. Для всех или любых из от a) до g) следует понимать, что каждое может содержать один или несколько слоев. Например, в слое a), это может представлять собой один или два или более слоев. Слои углерода d) и g) могут представлять собой одно и то же или отличающееся друг от друга в отношении количества, типа углерода, морфологии углерода и т. п.

[065] Любые эффективные количества описанных выше материалов могут присутствовать в картриджах по настоящему изобретению. Например, в отношении общей массы иммобилизованного порошка канавалии мечевидной в качестве источника уреазы, иммобилизованный порошок канавалии мечевидной можно использовать в количестве приблизительно от 100 граммов приблизительно до 400 граммов, или приблизительно от 150 граммов приблизительно до 300 граммов, или приблизительно от 200 граммов приблизительно до 250 граммов, или в других количествах. Как указано, порошок канавалии мечевидной можно иммобилизовать, например, посредством смешивания с наполнителем или тому подобным, таким как оксид алюминия. Порошок канавалии мечевидной коммерчески доступен, например, из источников, таких как Sigma-Aldrich. Порошок канавалии мечевидной можно использовать в указанной иммобилизованной форме или сам по себе в количестве приблизительно от 5 граммов приблизительно до 100 граммов, или приблизительно от 8 граммов приблизительно до 50 граммов, или приблизительно от 10 граммов приблизительно до 30 граммов, или в других количествах. В целом, источник уреазы, такой как порошок канавалии мечевидной, может присутствовать в количестве приблизительно от 22000 МЕ или меньше приблизительно до 55000 МЕ или больше, или приблизительно от 28000 МЕ приблизительно до 42000 МЕ. Размер частицы порошка канавалии мечевидной может представлять собой любой эффективный размер, такой как приблизительно 40 меш или меньше (или меньше чем приблизительно 0,4 мм). Остальную часть иммобилизованного порошка канавалии мечевидной может составлять только оксид алюминия или комбинации оксида алюминия и дополнительных материалов. Оксид алюминия коммерчески доступен, например, из таких источников как Alcoa. Оксид алюминия может иметь формулу Al₂O₃. Размер частицы для оксида алюминия может составлять приблизительно от 20 микрометров приблизительно до 120 микрометров, или приблизительно от 20 микрометров приблизительно до 40 микрометров. Углерод в слоях углерода может представлять собой активированный углерод в каком-либо количестве и может присутствовать в каждом слое углерода, например, в количестве приблизительно от 50 граммов приблизительно до 500 граммов, или приблизительно от 100 граммов приблизительно до 400 граммов, или приблизительно от 150 граммов приблизительно до 300 граммов, или приблизительно от 200 граммов приблизительно до 250 граммов, или приблизительно от 225 граммов приблизительно до 275 граммов, или в других количествах. Как указано, углерод может представлять собой активированный углерод, такой как активированный гранулированный углерод. Активированный углерод коммерчески доступен из таких источников, как Calgon. Активированный углерод может иметь размер частицы, например, от 0,4 приблизительно до 1,2 мм (или сито 12-50 меш), или другие значения. Вспомогательный слой оксида алюминия необязательно может присутствовать в количестве приблизительно от 100 граммов приблизительно до 500 граммов, или приблизительно от 200 граммов приблизительно до 400 граммов, или приблизительно от 225 граммов приблизительно до 300 граммов, или другие значения. Размер частицы для оксида алюминия во вспомогательном слое может представлять собой то же, что указано выше для слоя иммобилизованного порошка канавалии мечевидной.

[066] Как указано, сорбентный картридж по настоящему изобретению может быть и предпочтительно является не содержащим ацетат или по существу не содержащим ацетат. Например, картридж может содержать меньше чем приблизительно 3% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или меньше чем приблизительно 1% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или меньше чем приблизительно 0,5% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или меньше чем приблизительно 0,1% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или от 0 приблизительно до 3% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или от 0 приблизительно до 2% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или от 0 приблизительно до 1% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или от 0 приблизительно до 0,5% масс. общего ацетата на основании общей массы циркониевого материала и общего ацетата, или другие диапазоны в пределах этих значений. Эти количества циркония относятся ко всем источникам циркония в картридже, и их также можно применять к любому отдельному слою содержащего цирконий материала в картридже.

[067] Компонент водного оксида циркония (HZO) для картриджей могут иметь формулу Zr(OH)_4.nH2O. Как указано, конструкция картриджа по настоящему изобретению может допускать использование этого материала в не содержащей ацетат форме или по существу не содержащей ацетат форме. Не содержащий ацетат водный оксид циркония (HZO) можно получать, например, придерживаясь таких способов, как раскрыты в публикациях патентных заявок США № US 2010/0078387 A1 и US 2006/0140840 A1, которые включены в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки.

[068] Фосфат циркония по настоящему изобретению может иметь адсорбционную емкость для аммиака, Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ и токсичных тяжелых металлов. В качестве опции, адсорбционная емкость фосфата циркония может составлять приблизительно от 20 мг NH_4-N/г ZrP приблизительно до 45 мг или больше NH_4-N/г ZrP, и может составлять по меньшей мере приблизительно 30 мг NH_4-N/г ZrP; приблизительно от 2 мг-экв. Ca²⁺/г ZrP приблизительно до 7 мг-экв. Ca²⁺/г ZrP, и может составлять по меньшей мере приблизительно 3 мг-экв. Ca²⁺/г ZrP; приблизительно от 1 мг-экв. Mg²⁺/г ZrP приблизительно до 5 мг-экв. Mg²⁺/г ZrP, и может составлять по меньшей мере приблизительно 2 мг-экв. Mg²⁺/г ZrP; и приблизительно от 3 мг-экв. ТМ/г ZrP приблизительно до 9 мг-экв. ТМ/г ZrP, и может составлять по меньшей мере приблизительно 6 мг-экв. ТМ/г ZrP для тяжелых металлов (ТМ). Кроме того, фосфат циркония может иметь содержание Na⁺ приблизительно от 1,6 мг-экв. Na⁺/г ZrP приблизительно до 2,7 мг-экв. Na⁺/г ZrP, и может составлять приблизительно 2,2 мг-экв. Na⁺/г и pH приблизительно от 5,5 приблизительно до 6. В конструкцию могут быть включены картриджа отдельные слои фосфата циркония, которые имеют различное содержание натрия друг относительно друга. Можно использовать другие pH и можно использовать другие содержания Na⁺, понимая, что сниженную натриевую нагрузку можно использовать в сорбентных картриджах по настоящему изобретению. Также фосфат циркония по настоящему изобретению может иметь минимальный выщелачиваемый PO₄^3- для материала и может составлять меньше чем приблизительно 0,05 мг PO₄^3-/г ZrP. Можно использовать другие количества. Кроме того, фосфат циркония может иметь усредненный размер зерна приблизительно от 30 приблизительно до 40 микрометров и не содержать остаточные сульфат или хлорид (например, меньше чем 0,01%). Можно использовать другие количества. Кроме того, фосфат циркония может отвечать стандарту ANSI/AAMI RD-5-1992 для экстрагируемых токсичных примесей и иметь pH, находясь в воде, приблизительно от 6 приблизительно до 7. Дополнительные детали о фосфате циркония и способах его получения, например, описаны в указанном патенте США № 6627164 B2, который включен в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки.

[069] Фосфат циркония можно использовать в каком-либо количестве, подчиненном практическим ограничениям по размеру картриджа, в которых его можно загружать или помещать. В качестве опции, количество фосфата циркония представляет собой количество, достаточное для того, чтобы удалять по меньшей мере частично, если не по существу или полностью весь, аммиак, присутствующий в отработанных текучих веществах, при этом обеспечивая такую эффективность при сниженной натриевой нагрузке, например, по сравнению с указанными предыдущими конструкциями картриджа.

[070] Картридж может включать с бикарбонатным слоем второй фосфат циркония с более высокой натриевой нагрузкой, чем первый, и водный оксид-гидроксид циркония около конца выпуска вытекающего текучего вещества картриджа. Бикарбонат натрия можно использовать в количестве приблизительно от 20 г приблизительно до 30 г, или приблизительно от 22 г приблизительно до 28 г, или приблизительно от 24 г приблизительно до 26 г, или в других количествах. Второй слой фосфата циркония можно использовать в количестве приблизительно от 100 г приблизительно до 600 г, или приблизительно от 400 г приблизительно до 600 г, или приблизительно от 450 г приблизительно до 550 г, или в других количествах. Второй слой фосфата циркония может иметь натриевую нагрузку приблизительно от 64 мг/г ZP приблизительно до 70 мг/г ZP, или приблизительно от 65 мг/г ZP приблизительно до 69 мг/г ZP, или приблизительно от 66 мг/г ZP приблизительно до 68 мг/г ZP, или другие значения. Водный оксид-гидроксид циркония можно использовать в количестве приблизительно от 150 г приблизительно до 250 г, или приблизительно от 175 г приблизительно до 225 г, или приблизительно от 190 г приблизительно до 200 г, или в других количествах. Первый слой фосфата циркония можно использовать в количестве приблизительно от 650 г приблизительно до 1600 г, или приблизительно от 800 г приблизительно до 1500 г, или приблизительно от 900 г приблизительно до 1300 г, или в других количествах. Первый слой фосфата циркония может иметь натриевую нагрузку приблизительно от 50 мг/г ZP приблизительно до 56 мг/г ZP, или приблизительно от 51 мг/г ZP приблизительно до 55 мг/г ZP, или приблизительно от 52 мг/г ZP приблизительно до 54 мг/г ZP, или другие значения.

[071] Другие материалы, которые также могут присутствовать в сорбентном картридже, включают, но не ограничиваясь этим, оксид алюминия, уреазу на носителе из оксида алюминия, гранулированный активированный углерод, активированный оксид алюминия, цеолиты, диатомовую землю, прямые сорбенты мочевины и другие стандартные адсорбент(адсорбенты), наполнители, стеклянные гранулы и т. п. В настоящей заявке также можно использовать материалы, количества и другие необязательные компоненты и/или диализные системы, описанные в следующих патентах и публикациях, которые включены в настоящий документ в полном объеме посредством ссылки и образуют часть настоящей заявки: опис. 282578; 3669878; 3669880; 3697410; 3697418; 3703959; 3850835; 3989622; 3989625; 4025608; 4213859; 4256718; 4360507; 4460555; 4484599; 4495129; 4558996; 7033498 B2, и следующие статьи «Guide to Custom Dialysis», № продукта 306100-005, ревизия E, страницы 1-54, датировано сентябрем 1993 года и «Sorbent Dialysis Primer», № продукта 306100-006, версия 4, стр. 1-51, датировано сентябрем 1993 года, Cobe Renal Care, Inc.

[072] Можно использовать один картридж, который объединяет все описанные выше материалы. В другом примере можно использовать серию картриджей, в которых комбинация описанных выше материалов может присутствовать в одном или нескольких картриджах. Например, уреазу, оксид алюминия, и разделенные слои углерода, которые расположены с двух сторон от этих двух слоев, можно предоставлять в первом картридже, а остальные слои можно помещать во втором картридже, и так далее. Необязательно, эти указанные различные слои в этих последовательностях могут быть разделены на три различных картриджа или больше. Как указано, все материалы могут быть предоставлены в одном картридже и устроены в виде четких слоев в одном картридже. В качестве опции, слой картриджа может состоять по меньшей мере приблизительно на 50% по массе, или по меньшей мере на 75% по массе, или по меньшей мере приблизительно на 80% по массе, или по меньшей мере приблизительно на 90% по массе, или по меньшей мере приблизительно на 95% по массе, или по меньшей мере приблизительно на 99% по массе или вплоть до 100% по массе, или приблизительно от 50% приблизительно до 100% по массе, или приблизительно от 75% приблизительно до 100% по массе, или приблизительно от 90% приблизительно до 100% по массе, или приблизительно от 95% приблизительно до 100% по массе, или приблизительно от 99% приблизительно до 100% по массе, только из материала или материалов, указанных для использования в этом слое.

[073] В качестве опции, в дополнение к любой угольной фильтровальной подушке, которую можно использовать для предоставления одного или обоих из указанных слоев углерода на каждой стороне содержащего фермент слоя, одну или несколько фильтровальных подушек можно размещать на всем протяжении сорбентного картриджа, чтобы гарантировать сохранение целостности слоя во время работы. Фильтровальную подушку можно выполнять из материала любого типа, например, стандартной фильтровальной бумаги или целлюлозных подушек и т. п., и типично она имеет диаметр или длину-ширину картриджа для того, чтобы полностью отделять один слой от другого слоя. Можно использовать рассеиватель потока, который единообразно рассеивает использованный диализат на всем протяжении всей ширины или диаметра сорбентного картриджа. Рассеиватель потока может иметь конструкцию радиальных разделяющих каналов, выполненных из пластмассы или других подходящих материалов. Рассеиватель потока типично располагают перед чем-либо из необязательных фильтровальных подушек или материалов, использованных в сорбентном картридже и смежно со впуском (или частью впуска) сорбентного картриджа. Барьерный слой(слои) также можно использовать в сорбентном картридже. Барьерный слой можно размещать между слоем иммобилизованного фермента и слоем оксида алюминия, если присутствует. Пример барьерного слоя включает фильтровальную бумагу и т. п.

[074] Различные общие геометрические формы сорбентного картриджа включают, но не ограничиваясь этим, цилиндрическую форму, прямоугольную форму, пирамидально-цилиндрическую форму, как показано, например, на фиг. 1, и так далее. Геометрическая форма может быть с прямой кромкой или суженной, и так далее. В целом, можно использовать любую геометрическую форму. В качестве опции, PD картридж имеет следующие измерения: диаметр от 2 дюймов до 3 дюймов, длина от 5 дюймов до 10 дюймов. HD картридж может иметь следующие измерения: диаметр от 4 дюймов до 6 дюймов, длина от 6 дюймов до 12 дюймов. Другие измерения можно использовать в зависимости от потребностей очистки, количеств, подлежащего очистке, операционной системы и т. п. Примеры конструкций картриджа дополнительно представлены в патенте США № 6878283, который включен в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме. Примеры картриджей также описаны в одном или нескольких из патентов и/или публикаций, указанных в настоящем документе.

[075] При получении порошка канавалии мечевидной, порошок канавалии мечевидной можно экстрагировать с использованием жидкого органического растворителя и затем растворитель можно испарять для того, чтобы устранять органические примеси с летучими веществами и оставлять интактной активную уреазу в не испаренном остатке порошка канавалии мечевидной. Экстрагирующий растворитель может представлять собой, например, спирт C₁-C₄ низшего алкила, такой как этанол, метанол, (изо)пропанол и (изо)бутанол, или другие жидкие органические растворители. Порошок канавалии мечевидной можно растворять, например, в этаноле и затем этанол можно испарять для того, чтобы устранять органические примеси с летучей фракцией и оставлять органический маслянистый остаток, который содержит уреазу и различные высокомолекулярные производные жирных кислот. Испарению можно способствовать посредством подачи тепла, достаточного для увеличения летучести без денатурации уреазы. Остаток можно сушить при любых температурах, которые не денатурируют уреазу, и получаемый высушенный остаток можно использовать в качестве очищенного источника порошка канавалии мечевидной и уреазы, остающейся в ней, в сорбентном картридже, например, с конструкцией, указанной в настоящем документе.

[076] В качестве другой предварительной обработки порошка канавалии мечевидной, которую можно использовать в настоящем изобретении, уреазу можно экстрагировать из порошка канавалии мечевидной с помощью процесса экстрагирования и затем уреазу можно выделять и лиофилизировать перед встраиванием в сорбентный картридж. Способы экстрагирования уреазы из порошка канавалии мечевидной можно адаптировать, исходя из известных способов в этом отношении, и экстракты уреазы можно лиофилизировать и использовать в сорбентных картриджах, имеющих конструкции по настоящему изобретению. Например, уреазу можно экстрагировать из порошка канавалии мечевидной через стадии, включающие экстракцию растворителем, тепловую обработку, кислотную преципитацию и лиофилизацию. Процесс экстрагирования можно повторять для повышения чистоты продукта экстракта уреазы. Для экстрагирования уреазы, например, порошок канавалии мечевидной можно смешивать с ацетоном и перемешивать приблизительно при комнатной температуре в течение одной или нескольких минут. Получаемый материал можно нагревать для того, чтобы удалять мутные материалы, а уреазу можно преципитировать из остающегося супернатанта посредством корректировки pH раствора кислотой. Преципитированную кислотой уреазу можно нейтрализовать до подходящего pH, и затем лиофилизировать перед использованием в сорбентном картридже.

[077] Картриджи по настоящему изобретению, как указано выше, можно использовать в различных системах разделения и можно использовать при регенерации или очистке диализатов (например, HD) или PD растворов. В менее сложной конструкции, отработанный или использованный диализат или PD растворы можно просто пропускать через один или несколько картриджей для того, чтобы очищать или регенерировать отработанные текучие вещества. Такая система может иметь простую установку и может включать лишь использование установку колоночного типа, в которой отработанные текучие вещества пропускают сверху вниз, где гравитация позволяет отработанному текучему веществу идти через картридж или отработанное текучее вещество можно пропускать через картридж под давлением, которое позволяет вводить отработанные текучие вещества в любом направлении. В более конкретной системе, можно адаптировать систему, приведенную на фиг. 6, к использованию указанного сорбентного картриджа, как используют в частности для гемодиализа; то есть систему, которую можно использовать в качестве закрытой системы или альтернативно в однопроходной диализной системе (не показано). Такая система делает возможным непрерывное повторное использование регенерированного диализата у пациента во время лечения диализом. В отношении однопроходной системы (не показано), вместо того, чтобы выбрасывать использованный диализат в сток в полу, в качестве альтернативы, использованный диализат можно просто собирать в контейнер и затем регенерировать или очищать посредством пропускания отработанного диализата через один или несколько картриджей, как описано выше.

[078] В отношении перитонеального диализа, существует несколько опций. Во-первых, подобно гемодиализу, раствор для перитонеального диализа, который отработан, можно непосредственно пропускать через один или несколько картриджей для того, чтобы очищать или регенерировать использованный перитонеальный раствор для диализа, чтобы удалять продукты жизнедеятельности. Альтернативно, перитонеальный раствор для диализа, который использован или отработан, можно сначала пропускать через диализатор аналогичным образом, как кровь во время гемодиализа, где диализат удаляет продукты жизнедеятельности и т.п. из перитонеального раствора для диализа, а затем диализат можно регенерировать или очищать посредством пропускания использованного или отработанного диализата через картридж. Любую систему можно использовать в настоящем изобретении. В закрытой PD системе можно значительно снижать риск перитонита, поскольку в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения избегают частых подключений, которые нужно выполнять при использовании стандартных систем между катетером в перитонеальной полости и чередой контейнеров с раствором для диализа.

[079] Со ссылкой на фиг. 6, 75 относится к картриджу, который представляет собой картридж по настоящей заявке. 49 относится к источнику электричества для приведения диализной системы в действие. 51 представляет нагреватель, 53 представляет измеритель потока, 55 представляет измеритель проводимости, 57 представляет измеритель температуры и 59 представляет UF контроль. Эти элементы являются стандартными элементами в сорбентной диализной системе, известны специалистам в данной области и их можно использовать в настоящем изобретении. 61 представляет собой насос инфузата, который используют для того, чтобы закачивать свежий концентрат 79, подлежащий смешиванию с регенерированным диализатом, который в конечном итоге поступает в резервуар 77, который может представлять собой шестилитровый резервуар. 63 представляет детектор утечки крови и 65 представляет UF измеритель, которые представляют собой стандартные элементы в диализных системах и которые можно использовать в настоящем документе. Компонент 67 представляет диализатор. Как указано, диализатор известен специалистам в данной области и типично представляет собой систему или компонент, который содержит мембрану для того, чтобы пропускать продукты жизнедеятельности через мембрану в текучее вещество диализата. Аналогичным образом, 69 представляет использованный диализат, покидающий диализатор, а 71 представляет свежий диализат, поступающий в диализатор 67. Компонент 73 представляет собой насос для того, чтобы перекачивать использованный диализат из диализатора в картридж 75, который представляет собой картридж по настоящей заявке.

[080] Сорбентные картриджи по настоящему изобретению можно выполнять для использования при лечении диализом в течение нескольких часов, например, при лечении диализом в течение приблизительно до 4 часов или при лечении диализом в течение приблизительно до часов. Например, 8-часовые картриджи типично можно выполнять для домашнего использования и 4-часовые картриджи типично можно выполнять для лечения диализом в медицинских лечебных или диализных центрах. Картриджи по настоящему изобретению в целом можно использовать в диализной системе любого типа, как описано выше. Потоки, которые проходят через картридж, типично представляют собой любые стандартные потоки. Например, потоки диализата приблизительно от 50 мл/мин или меньше до 500 мл/мин или больше могут протекать через картридж, и их можно использовать в системах по настоящему изобретению. Можно использовать другие потоки в зависимости от размера картриджа и операционной системы.

[081] Диализные системы или их компоненты, описанные в ранее указанных и следующих патентах, можно использовать в настоящей заявке и эти системы могут содержать материалы и/или картриджи по настоящему изобретению: патенты США № 7033498 B2; 8663463; 8597505; 8580112; 8500994; 8366921; 8343346; 8475399; и 8012118. Все эти патенты включены в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме и образуют часть настоящей заявки.

[082] Существует множество использований для материалов по настоящему изобретению и, в частности, картриджей по настоящему изобретению, таких как регенерация диализных текучих веществ, как указано выше. Кроме того, картриджи также можно использовать в каком-либо процессе разделения, который требует удаления примесей или продуктов жизнедеятельности из текучего вещества или другой среды, которую можно пропускать через материалы по настоящему изобретению. Также настоящее изобретение можно использовать в отношении лечения пациентов с передозировкой лекарственного средства или других пациентов, которые нуждаются в удалении нежелательных или опасных контаминантов в кровотоке человека.

[083] Соответственно, настоящее изобретение предусматривает эффективные варианты осуществления, которые делают возможной регенерацию текучих веществ типа диализата и других текучих веществ.

[084] Настоящее изобретение можно использовать для того, чтобы предоставлять стационарные сорбентные диализные системы или портативные сорбентные диализные системы. Сорбентные диализные системы могут включать сорбентный гемодиализ, носимую искусственную почку, сорбентный перитонеальный диализ и другие сорбентные диализные системы.

[085] В соответствии с другими аспектами по настоящему изобретению, и без ограничений на химические свойства слоев, предоставлен сорбентный картридж, который может содержать корпус, первый слой сорбента и второй слой сорбента и необязательно один или несколько других слоев. Корпус может определять внутреннюю часть картриджа, внутренняя часть картриджа имеет определенный объем и выполнена с возможностью вмещать по меньшей мере два слоя сорбентного материала. Корпус может содержать первый конец, который имеет первый порт, выполненный с возможностью разрешать вход текучего вещества во внутреннюю часть картриджа, и второй конец, дистальный относительно первого конца и имеющий второй порт, выполненный с возможностью разрешать выход текучего вещества из внутренней части картриджа. Следует принимать во внимание, что настоящее изобретение не должно зависеть от конкретного корпуса или конфигурации корпуса, а так же что корпус предоставлен в качестве стандартного способа размещать и вмещать различные слои сорбента, а также вытекающее текучее вещество, проходящее через слои. Первый слой сорбента можно располагать во внутренней части картриджа. Первый слой сорбента может иметь первую геометрию и содержать первый сорбентный материал. Второй слой сорбента можно располагать во внутренней части картриджа. Второй слой сорбента может иметь вторую геометрию и может содержать второй сорбентный материал. Первый и второй сорбентные материалы могут иметь эквивалентные химические композиции. Первая геометрия может отличаться от второй геометрии по меньшей мере в одном измерении или первый сорбентный материал может отличаться от второго сорбентного материала по меньшей мере одной физической характеристикой или и то и другое.

[086] Первая и вторая геометрии могут отличаться друг от друга в одном или нескольких желаемых аспектах. Например, первая геометрия может отличаться от второй геометрии в отношении размера, геометрической формы или и того и другого. Первый слой сорбента может отличаться от второго слоя сорбента по усредненной высоте, усредненной ширине, усредненной длине или их сочетанием. Сорбентный картридж может иметь центральную ось, вокруг которой сосредотачивают первый и второй слои сорбента, первый слой сорбента и второй слой сорбента имеют цилиндрические или усеченно-конические формы. Первая геометрия может отличаться от второй геометрии в отношении усредненной высоты, усредненного радиуса или и того и другого. Первый слой сорбента и второй слой сорбента могут различаться по объему, массе и/или плотности.

[087] Первый слой сорбента и второй слой сорбента могут различаться площадью поверхности. Этой разницы площадей поверхности можно достичь посредством какого-либо желаемого способа и/или конфигурации. Например, объем у первого или второго слоя сорбента может быть больше, чем у другого. Альтернативно, или кроме того, размер и/или геометрическая форма частиц может различаться между первым и вторым слоями сорбента. Разница в размере частицы может представлять собой разницу в усредненном размере частицы, любом из среднего, медианного или по моде. Соответственно, первый и второй сорбентные материалы могут содержать частицы, и усредненный размер частицы первого сорбентного материала отличается от усредненного размера частицы второго сорбентного материала. Первый и второй сорбентные материалы могут содержать частицы и по меньшей мере один из первого и второго сорбентных материалов могут включать размер частицы, не присутствующий в другом слое. Первый и второй сорбентные материалы в целом могут содержать частицы одного или нескольких размеров, которые при этом различаются по усредненному размеру частиц. Первый и второй сорбентные материалы могут содержать частицы и по меньшей мере один из первого и второго сорбентных материалов могут содержать частицы с геометрическими формами, не присутствующими в другом слое. Первый и второй сорбентные материалы в целом могут содержать частицы одной или нескольких геометрических форм, которые при этом отличаются по сравнению с частицами одной или нескольких других геометрических форм.

[088] Первый слой сорбента и второй слой сорбента могут различаться по емкости сорбента для по меньшей мере одной частицы, предназначенной для абсорбции, адсорбции или и того и другого. Эту разницу в емкости сорбента можно создавать посредством любого желаемого способа и/или конфигурации. Разница может не зависеть от химических свойств и вместо этого являться результатом одного или нескольких различий в объеме, плотности, размере частицы и/или геометрической форме частицы. Первый слой сорбента может иметь более высокую емкость сорбента для по меньшей мере одной частицы, предназначенной для абсорбции, адсорбции, или и того и другого, по сравнению с емкостью сорбента у второго слоя сорбента для по меньшей мере одной частицы, или наоборот.

[089] Первый и второй слои сорбента можно располагать друг относительно друга каким-либо желаемым образом. Например, первый слой сорбента может быть смежным со вторым слоем сорбента. Первый и второй слои сорбента можно отделять друг от друга одним или несколькими дополнительными слоями. Первый слой сорбента может быть проксимальным относительно первого конца и второй слой сорбента может быть проксимальным относительно второго конца, или наоборот. Первый слой сорбента может по меньшей мере частично окружать второй слой сорбента, или наоборот. То есть, определенный пласт, объем в сечении, в сорбентном картридже может содержать один или несколько слоев. Такие слои могут иметь химические композиции, и первая геометрия может отличаться от второй геометрии по меньшей мере в одном измерении, первый сорбентный материал может отличаться от второго сорбентного материала по меньшей мере одной физической характеристикой, или и то, и другое. Например, сорбентный картридж может иметь по меньшей мере один слой, определяемый областью поперечного сечения со внутренней областью и внешней областью, в которой внешняя область окружает внутреннюю область, и слой определяет высота. Первый и второй слои сорбента могут иметь одну и ту же усредненную высоту в отношении осевого измерения между первым и вторым концами, и различаться в отношении с учетом усредненной ширины, усредненной длины или и того и другого. Первый и второй слои сорбента могут быть концентрическими и положенными вокруг центральной оси вдоль осевого измерения, первый слой сорбента имеет ширину, определяемую первым радиусом, идущим от центральной оси до второго слоя сорбента, а второй слой сорбента имеет ширину, определяемую разностью первого радиуса и второго радиуса, который больше первого радиуса. Слои сорбента могу иметь общую ось, но геометрии, которые не являются круглыми или даже криволинейными. Например, геометрии могут быть прямолинейными. Слои с круглой или другой криволинейной геометрией не обязательно имеют общую ось и могут быть смещены друг относительно друга с учетом конкретной оси сорбентного картриджа.

[090] В отношении различий между первой геометрией и второй геометрией, это различие в отношении размера, геометрической формы или и того и другого может представлять собой различие в 5% или больше, 10% или больше, 15% или больше, 20% или больше, 50% или больше, 100% или больше, 200% или больше и т. п. Например, различие может составлять приблизительно от 5% приблизительно до 200% в отношении размера, геометрической формы или и того и другого. Другими словами, сравнение первого слоя сорбента и второго слоя сорбента в отношении усредненной высоты, усредненной ширины, усредненной длины или какого-либо их сочетания может варьировать в этих процентах.

[091] Кроме того, в отношении сравнения первого слоя сорбента со вторым слоем сорбента в отношении объема, усредненной плотности, размера частицы, (например, усредненного размера частицы) и подобных параметров, разница между первым слоем сорбента и вторым слоем сорбента может варьировать в этих процентах, как изложено выше.

[092] Сорбентный картридж может содержать по меньшей мере один дополнительный слой сорбента, содержащий сорбентный материал, который имеет химическую композицию, отличающуюся от химических композиций первого и второго сорбентных материалов. По меньшей мере один дополнительный слой сорбента можно размещать между первым концом и первым слоем сорбента, между первым и вторым слоями сорбента или между вторым слоем сорбента и вторым концом. Первый слой сорбента и второй слой сорбента можно отделять друг от друга посредством по меньшей мере одного промежуточного слоя, содержащего третий слой сорбента, имеющий третью геометрию и содержащий третий сорбентный материал, в котором третий сорбентный материал имеет химическую композицию, не эквивалентную химической композиции первого и второго слоев сорбента. Первый слой сорбента и второй слой сорбента можно отделять друг от друга посредством по меньшей мере одного промежуточного слоя, содержащего третий слой сорбента, имеющий третью геометрию и содержащий третий сорбентный материал. Первый, второй и третий сорбентные материалы могут иметь эквивалентные химические композиции и третья геометрия может отличаться от первой и второй геометрии и/или третий сорбентный материал может отличаться от первого и второго сорбентных материалов по меньшей мере одной физической характеристикой и/или третья геометрия может отличаться от любой из первой геометрии или второй геометрии, а также отличаться от любого из первого сорбентного материала или второго сорбентного материала по меньшей мере одним физическим свойством.

[093] Первый и второй сорбентные материалы могут иметь по существу те же или идентичные химические композиции. Первый и второй сорбентные материалы могут иметь эквивалентные химические композиции. Например, как первый, так и второй сорбентный материал может представлять собой катионные обменники или может представлять собой анионные обменники. Первый и второй сорбентные материалы могут включать по меньшей мере один катионный обменник. Первый и второй сорбентные материалы могут содержать один и тот же катионный обменник. Можно использовать любой желаемый катионный обменник. Например, катионный обменник может содержать фосфат циркония. Первый и второй слои сорбента могут иметь одинаковую катионообменную емкость в отношении катионов одного или нескольких типов. Первый слой сорбента может иметь более высокую катионообменную емкость, чем второй слой сорбента, или наоборот, в отношении катионов одного или нескольких типов. Первый и второй сорбентные материалы могут содержать по меньшей мере один анионный обменник. Первый и второй сорбентные материалы могут содержать один и тот же анионный обменник. Можно использовать любой желаемый анионный обменник. Например, анионный обменник может содержать водный оксид циркония. Первый и второй слои сорбента могут иметь одинаковую анионообменную емкость в отношении анионов одного или нескольких типов. Первый слой сорбента может иметь более высокую анионообменную емкость, чем второй слой сорбента, или наоборот, в отношении анионов одного или нескольких типов.

[094] Первый и второй сорбентные материалы могут содержать уреазу, например, в форме пасты канавалии мечевидной. Уреаза в двух различных слоях может быть по существу одной и той же или идентичной, и ее можно получать из таких источников как канавалия мечевидная (например, Canavalia ensiformis), дрожжей и бактерий (например, Bacillus pasteurii). Можно использовать любую уреазу или комбинацию уреаз. Уреаза между двумя слоями может отличаться удельной активностью. Уреаза может отличаться биологическим источником. Уреазу можно выделять из природного источника или рекомбинанта.

[095] Первый и второй сорбентные материалы могут содержать активированный углерод. Активированный углерод в двух слоях может различаться степенью активации и/или оба слоя могут содержать неактивированный углерод. Тип активированного углерода в двух слоях может быть по существу одним и тем же или идентичным. Слои могут совместно содержать активированный углерод одного или нескольких типов, но могут различаться в отношении одного или нескольких типов активированного углерода. Можно использовать любой тип или комбинацию типов активированного углерода. Углерод может быть активирован химически и/или физически. Можно использовать активированный углерод любой желаемой марки. Примеры активированного углерода включают порошкообразный активированный углерод, гранулированный активированный углерод, активированный углерод в шариках, экструдированный активированный углерод, импрегнированный углерод, покрытый полимером углерод или какое-либо их сочетание. Активированный углерод может отличаться в отношении характеристик пористости, удельной площади поверхности и/или текстуры.

[096] Настоящее изобретение предусматривает сорбентный картридж, имеющий впуск и выпуск, который содержит по меньшей мере первый слой и второй слой. Первый слой и второй слой могут содержать материал в виде частиц, который имеет по существу одинаковую или идентичную химическую композицию. Первый слой можно размещать ближе ко впуску, чем второй слой. Материал в виде частиц в первом слое может иметь по меньшей мере большее/более высокое свойство, чем материал в виде частиц во втором слое в отношении усредненного размера частицы, усредненной площади поверхности, адсорбционной емкости или какого-либо их сочетания для по меньшей мере одной частицы.

[097] Неограничивающие примеры сорбентных картриджей рассмотрены далее. Каждый из этих примеров может содержать корпус, который окружает все слои сорбента или их часть. Корпус может соответствовать геометрической форме слоев сорбента целиком или частично или может не зависеть от профиля слоя сорбента. Слои сорбента можно формировать с использованием любого желаемого способа. Например, можно использовать неразъемные формы или полые рамы для того, чтобы формировать различные пласты (горизонтальные срезы) и слои сорбента данного сорбентного картриджа. Слои сорбента данного пласта можно формировать одновременно или поэтапно, например, для последовательных концентрических или вложенных слоев сорбента. Смежные слои сорбента могут иметь резкие, отчетливые, размытые и/или переходные границы. Слои сорбента могут содержать градиенты сорбентного материала в отношении плотности, площади поверхности, композиции и/или какой-либо другой желаемой характеристики или комбинации характеристик. Геометрическая форма, размер, порядок и/или число пластов и/или слоев могут варьировать по желанию. Слои и/или пласты сорбента могут иметь любые геометрические формы или комбинации геометрических форм, криволинейные и/или прямолинейные, например, конусы, цилиндры, усеченные конусы, многогранные усеченные конусы (правильные и/или неправильные), цилиндрические призмы, конические призмы, многоугольные (правильные и/или неправильные) призмы и т. п. Стороны сорбентного картриджа могут быть непрерывными или прерывистыми, гладкими или ступенчатыми или иметь сочетание указанного; следует понимать, что описание одного репрезентативно для других. Описания квадратных вариантов осуществления также репрезентативны для ромбических, прямоугольных, правильных многоугольных и неправильных многоугольных вариантов осуществления и т. п. Любые два или более слоев сорбента могут иметь эквивалентные химические композиции, но различаться в отношении геометрии и/или физической характеристики. Хотя пласты в целом относятся к горизонтальным срезам, другие ориентации также находятся в объеме данного изобретения.

[098] Настоящее изобретение включает следующие аспекты/варианты осуществления/признаки в любом порядке и/или в любой комбинации:

1. Настоящее изобретение относится к сорбентному картриджу который содержит:

a) первый углеродосодержащий слой;

b) ферментосодержащий слой, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

c) второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

d) содержащий фосфат циркония слой, который следует за вторым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

e) слой водного оксида циркония, который следует за содержащим фосфат циркония слоем, который содержит водный оксид-хлорид циркония, имеющий щелочной pH; и

f) (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, который содержит (би)карбонат натрия.

2. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 8.

3. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 9.

4. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH приблизительно от 9,5 приблизительно до 10,5.

5. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, содержит NaHCO₃.

6. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором слой водного оксида циркония не содержит ацетат.

7. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку, и второй углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку.

8. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором ферментосодержащий слой содержит порошок канавалии мечевидной/смесь с оксидом алюминия.

9. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, который дополнительно содержит содержащий оксид алюминия слой между ферментосодержащим слоем и вторым углеродосодержащим слоем.

10. Настоящее изобретение относится к способу регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, который включает пропускание отработанного диализного текучего вещества через сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом.

11. Способ в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором указанный (би)карбонатный слой растворяют посредством пропускания диализного текучего вещества.

12. Настоящее изобретение относится к диализной системе для регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, которая содержит сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом.

13. Настоящее изобретение относится к сорбентному картриджу, который содержит:

a) первый углеродосодержащий слой;

b) ферментосодержащий слой, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

c) второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

d) содержащий фосфат циркония слой, который следует за вторым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа, в котором содержащий фосфат циркония слой имеет натриевую нагрузку больше чем 55 мг Na/г фосфата циркония;

e) слой водного оксида циркония, который следует за содержащим фосфат циркония слоем, который содержит водный оксид-хлорид циркония, имеющий щелочной pH; и

f) (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, который содержит (би)карбонат натрия.

14. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором содержащий фосфат циркония слой имеет натриевую нагрузку приблизительно от 56 приблизительно до 58 мг Na/г фосфата циркония.

15. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором содержащий фосфат циркония слой имеет натриевую нагрузку приблизительно 57 мг Na/г фосфата циркония.

16. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 8.

17. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 9.

18. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH приблизительно от 9,5 приблизительно до 10,5.

19. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором (би)карбонатный слой содержит бикарбонат натрия.

20. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку, и второй углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку.

21. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором ферментосодержащий слой содержит порошок канавалии мечевидной/смесь с оксидом алюминия.

22. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, который дополнительно содержит содержащий оксид алюминия слой между ферментосодержащим слоем и вторым углеродосодержащим слоем.

23. Настоящее изобретение относится к способу регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, который включает пропускание отработанного диализного текучего вещества через сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом.

24. Настоящее изобретение относится к диализной системе для регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, которая содержит сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом.

25. Сорбентный картридж, имеющий впуск и выпуск, который содержит по меньшей мере первый слой и второй слой, в котором указанный первый слой и указанный второй слой содержат материал в виде частиц, который имеет одинаковую или по существу одинаковую химическую композицию и в котором указанный первый слой располагают ближе к указанному впуску, чем второй слой, и в котором указанный материал в виде частиц в указанном первом слое имеет по меньшей мере большее/более высокое свойство, чем указанный материал в виде частиц из указанного второго слоя в отношении a) усредненного размера частицы, b) усредненной площади поверхности и/или c) адсорбционной емкости для по меньшей мере одной частицы.

26. Сорбентный картридж, который содержит:

корпус,

который определяет внутреннюю часть картриджа, внутренняя часть картриджа имеет определенный объем и выполнена с возможностью вмещать по меньшей мере два слоя сорбентного материала, и

который имеет первый конец, который содержит первый порт, выполненный с возможностью разрешать вхождение текучего вещества во внутреннюю часть картриджа, и второй конец, дистальный относительно первого конца и содержащий второй порт, выполненный с возможностью разрешать выход текучего вещества из внутренней части картриджа;

первый слой сорбента, расположенный во внутренней части картриджа, первый слой сорбента имеет первую геометрию и содержит первый сорбентный материал; и

второй слой сорбента, расположенный во внутренней части картриджа, второй слой сорбента имеет вторую геометрию и содержит второй сорбентный материал;

в котором первый и второй сорбентные материалы имеют эквивалентные химические композиции и (a) первая геометрия отличается от второй геометрии по меньшей мере в одном измерении, (b) первый сорбентный материал отличается от второго сорбентного материала по меньшей мере одной физической характеристикой или (c) и то и другое.

27. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первая геометрия отличается от второй геометрии.

28. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первая геометрия отличается от второй геометрии в отношении размера, геометрической формы или и того и другого.

29. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента отличается от второго слоя сорбента по усредненной высоте, усредненной ширине, усредненной длине или их сочетанием.

30. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором сорбентный картридж имеет центральную ось, вокруг которой сосредотачивают первый и второй слои сорбента, первый слой сорбента и второй слой сорбента имеют цилиндрическую или усеченно-коническую форму и первая геометрия отличается от второй геометрии в отношении усредненной высоты, усредненного радиуса или и того и другого.

31. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по объему.

32. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по усредненной плотности.

33. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по площади поверхности.

34. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по емкости сорбента для по меньшей мере одной частицы, предназначенной для абсорбции, адсорбции или и того и другого.

35. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материала содержат частицы, а усредненный размер частицы у первого сорбентного материала отличается от усредненного размера частицы у второго сорбентного материала.

36. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат частицы и по меньшей мере один из первого и второго сорбентных материалов содержит частицы с геометрической формой, не присутствующей в другом слое.

37. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента по меньшей мере частично окружает второй слой сорбента или наоборот.

38. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй слои сорбента имеют одинаковую усредненную высоту относительно осевого измерения между первым и вторым концами и различаются в отношении усредненной ширины, усредненной длины или и того и другого.

39. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй слои сорбента являются концентрическими и расположенными вокруг центральной оси вдоль осевого измерения, первый слой сорбента имеет ширину, определяемую первым радиусом, идущим от центральной оси ко второму слою сорбента, и второй слой сорбента имеет ширину, определяемую разностью первого радиуса и второго радиуса, который больше первого радиуса.

40. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, который имеет по меньшей мере один слой, определяемый с помощью области поперечного сечения со внутренней областью и внешней область, в котором внешняя область окружает внутреннюю область, и слой определяют с помощью высоты.

41. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента смежен со вторым слоем сорбента.

42. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента является проксимальным относительно первого конца и второй слой сорбента является проксимальным относительно второго конца.

43. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента имеет более высокую емкость сорбента для по меньшей мере одной частицы, предназначенной для абсорбции, адсорбции или и того и другого, по сравнению с емкостью сорбента второго слоя сорбента для по меньшей мере одной частицы.

44. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, который дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный слой сорбента, который содержит сорбентный материал, имеющий химическую композицию, отличающуюся от химических композиций первого и второго сорбентных материалов.

45. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором по меньшей мере один дополнительный слой сорбента располагают между первым концом и первым слоем сорбента, между первым и вторым слоями сорбента или между вторым слоем сорбента и вторым концом.

46. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента отделяют друг от друга по меньшей мере одним промежуточным слоем, который содержит третий слой сорбента, имеющий третью геометрию и содержащий третий сорбентный материал, в котором третий сорбентный материал имеет химическую композицию, не эквивалентную химической композиции первого и второго слоев сорбента.

47. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента отделяют друг от друга по меньшей мере одним промежуточным слоем, который содержит третий слой сорбента, имеющий третью геометрию и содержащий третий сорбентный материал, в котором первый, второй и третий сорбентные материалы имеют эквивалентные химические композиции, и (a) третья геометрия отличается от первой и второй геометрий, (b) третий сорбентный материал отличается от первого и второго сорбентных материалов по меньшей мере одной физической характеристикой или (c) третья геометрия отличается от любой из первой геометрии или второй геометрии и третий сорбентный материал отличается от любого из первого сорбентного материала или второго сорбентного материала по меньшей мере одним физическим свойством.

48. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы имеют идентичные химические композиции.

49. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат по меньшей мере один катионный обменник.

50. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат один и тот же катионный обменник.

51. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором катионный обменник содержит фосфат циркония.

52. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента имеет более высокую катионообменную емкость, чем второй слой сорбента.

53. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат по меньшей мере один анионный обменник.

54. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат один и тот же анионный обменник.

55. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором анионный обменник содержит водный оксид циркония.

56. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором анионный обменник дополнительно содержит карбонат циркония.

57. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый слой сорбента имеет более высокую анионообменную емкость, чем второй слой сорбента.

58. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат уреазу.

59. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат активированный углерод.

60. Сорбентный картридж, имеющий впуск и выпуск, который содержит по меньшей мере первый слой и второй слой, в котором первый слой и второй слой содержат материал в виде частиц, который имеет по существу одинаковую химическую композицию, и в котором первый слой располагают ближе к впуску, чем второй слой, и в котором материал в виде частиц в первом слой имеет по меньшей мере большее/более высокое свойство, чем материал в виде частиц во втором слое в отношении a) усредненного размера частицы, b) усредненной площади поверхности и/или c) адсорбционной емкости для по меньшей мере одной частицы.

61. Настоящее изобретение относится к сорбентному картриджу, который содержит:

a) первый углеродосодержащий слой;

b) ферментосодержащий слой, который содержит порошок канавалии мечевидной, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

c) второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа; и

d) первый содержащий фосфат циркония слой, который следует за вторым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа.

62. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором первый углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку, и второй углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку.

63. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, в котором ферментосодержащий слой содержит порошок канавалии мечевидной/смесь с оксидом алюминия.

64. Сорбентный картридж в соответствии с любым предшествующим или последующим вариантом осуществления/признаком/аспектом, который дополнительно содержит содержащий оксид алюминия слой между ферментосодержащим слоем и вторым углеродосодержащим слоем.

65. Настоящее изобретение относится к способу получения сорбентного картриджа, который включает:

a) растворение порошка канавалии мечевидной, содержащего органические примеси, в органическом растворителе;

b) испарение органического растворителя и по меньшей мере части органических примесей в виде летучих веществ, чтобы отделять летучие вещества от нелетучего остатка, содержащего уреазу;

c) сушку остатка, содержащего уреазу, чтобы предоставлять сухой содержащий уреазу материал; и

d) встраивание сухого содержащего уреазу материала между углеродосодержащими слоями в сорбентном картридже, который содержит фосфат циркония, без слоя фосфата циркония между любым из углеродосодержащих слов и сухим содержащим уреазу материалом.

[099] Настоящее изобретение может включать какую-либо комбинацию этих различных признаков или вариантов осуществления, приведенных выше и/или ниже, как изложено в предложениях и/или абзацах. Любую комбинацию признаков, раскрытых в настоящем документе, считают часть настоящего изобретения и для комбинируемых признаков не предусмотрены какие-либо ограничения.

[0100] Заявители, в частности, включили полное содержание всех источников, цитированных в этом раскрытии. Кроме того, когда количество, концентрация или другое значение или параметр приводят в виде диапазона, предпочтительного диапазона или списка верхних предпочтительных значений и нижних предпочтительных значений, это следует понимать как конкретное раскрытие всех диапазонов, сформированных из любой пары из любого верхнего предела диапазона или предпочтительного значения и любого нижнего предела диапазона или предпочтительного значения, независимо от того, раскрыты ли диапазоны по отдельности. Когда в настоящем документе приведен диапазон числовых значений, если не указано иное, подразумевают, что диапазон включает свои конечные точки и все целые и дробные значения в диапазоне. Не предусмотрено, что объем изобретения ограничен конкретными значениями, перечисленными при определении диапазона.

[0101] Специалистам в данной области будет очевидно, что различные модификации и вариации можно выполнять в вариантах осуществления настоящего изобретения, не отступая от сущности или объема настоящего изобретения. Таким образом, подразумевают, что настоящее изобретение покрывает другие модификации и вариации по данному изобретению, при условии, что они входят в объем приложенной формулы изобретения и ее эквивалентов.

1. Сорбентный картридж, который содержит от впуска к выпуску:

a) первый углеродосодержащий слой;

b) ферментосодержащий слой, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

c) второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

d) содержащий фосфат циркония слой, который следует за вторым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

e) слой водного оксида циркония, который следует за содержащим фосфат циркония слоем, содержащий водный оксид-хлорид циркония, обладающий щелочным pH; и

f) (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, который содержит (би)карбонат натрия.

2. Сорбентный картридж по п. 1, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 8.

3. Сорбентный картридж по п. 1, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 9.

4. Сорбентный картридж по п. 1, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH приблизительно от 9,5 приблизительно до 10,5.

5. Сорбентный картридж по п. 1, в котором (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, содержит NaHCO₃.

6. Сорбентный картридж по п. 1, в котором слой водного оксида циркония не содержит ацетата.

7. Сорбентный картридж по п. 1, в котором первый углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку и второй углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку.

8. Сорбентный картридж по п. 1, в котором ферментосодержащий слой содержит смесь порошка канавалии мечевидной с оксидом алюминия.

9. Сорбентный картридж по п. 1, который дополнительно содержит содержащий оксид алюминия слой между ферментосодержащим слоем и вторым углеродосодержащим слоем.

10. Способ регенерации или очистки диализного текучего вещества, включающий пропускание диализного текучего вещества через сорбентный картридж по п. 1.

11. Способ по п. 10, в котором указанный (би)карбонатный слой растворяется посредством пропускания диализного текучего вещества.

12. Диализная система для регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, которая содержит сорбентный картридж по п. 1.

13. Сорбентный картридж, который содержит от впуска к выпуску:

a) первый углеродосодержащий слой;

b) ферментосодержащий слой, который следует за первым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

c) второй углеродосодержащий слой, который следует за ферментосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа;

d) содержащий фосфат циркония слой, который следует за вторым углеродосодержащим слоем внутри сорбентного картриджа, где содержащий фосфат циркония слой имеет нагрузку натрием в количестве больше чем 55 мг Na/г фосфата циркония;

e) слой водного оксида циркония, который следует за содержащим фосфат циркония слоем, содержащий водный оксид-хлорид циркония, обладающий щелочным pH; и

f) (би)карбонатный слой, следующий за слоем водного оксида циркония, который содержит (би)карбонат натрия.

14. Сорбентный картридж по п. 13, в котором содержащий фосфат циркония слой имеет нагрузку натрием от приблизительно 56 до приблизительно 58 мг Na/г фосфата циркония.

15. Сорбентный картридж по п. 13, в котором содержащий фосфат циркония слой имеет нагрузку натрием приблизительно 57 мг Na/г фосфата циркония.

16. Сорбентный картридж по п. 13, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 8.

17. Сорбентный картридж по п. 13, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH больше чем приблизительно 9.

18. Сорбентный картридж по п. 13, в котором водный оксид-хлорид циркония имеет pH приблизительно от 9,5 приблизительно до 10,5.

19. Сорбентный картридж по п. 13, в котором (би)карбонатный слой содержит бикарбонат натрия.

20. Сорбентный картридж по п. 13, в котором первый углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку и второй углеродосодержащий слой представляет собой слой гранулированного активированного углерода или углеродную подушку.

21. Сорбентный картридж по п. 13, в котором ферментосодержащий слой содержит смесь порошка канавалии мечевидной с оксидом алюминия.

22. Сорбентный картридж по п. 13, который дополнительно содержит слой, содержащий оксид алюминия, между ферментосодержащим слоем и вторым углеродосодержащим слоем.

23. Способ регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, который включает пропускание отработанного диализного текучего вещества через сорбентный картридж по п. 13.

24. Диализная система для регенерации или очистки отработанного диализного текучего вещества, которая содержит сорбентный картридж по п. 13.

25. Сорбентный картридж, который содержит:

корпус,

который определяет внутреннюю часть картриджа, причем внутренняя часть картриджа имеет объем и выполнена с возможностью вмещать по меньшей мере два слоя сорбентного материала, и

имеет первый конец, содержащий первый порт, выполненный с возможностью обеспечивать вход текучего вещества во внутреннюю часть картриджа, и второй конец, удаленный от первого конца и содержащий второй порт, выполненный с возможностью обеспечивать выход текучего вещества из внутренней части картриджа;

первый слой сорбента, расположенный во внутренней части картриджа, причем первый слой сорбента имеет первую геометрию и содержит первый сорбентный материал; и

второй слой сорбента, расположенный во внутренней части картриджа, причем второй слой сорбента имеет вторую геометрию и содержит второй сорбентный материал;

в котором первый и второй сорбентные материалы имеют эквивалентные химические составы и (a) первая геометрия отличается от второй геометрии по меньшей мере одним измерением, либо (b) первый сорбентный материал отличается от второго сорбентного материала по меньшей мере одной физической характеристикой, либо (c) имеет место и то, и другое.

26. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первая геометрия отличается от второй геометрии.

27. Сорбентный картридж по п. 26, в котором первая геометрия отличается от второй геометрии в отношении размера, геометрической формы или и того, и другого.

28. Сорбентный картридж по п. 26, в котором первый слой сорбента отличается от второго слоя сорбента по средней высоте, средней ширине, средней длине или по их сочетанию.

29. Сорбентный картридж по п. 26, где сорбентный картридж имеет центральную ось, вокруг которой концентрированно расположены первый и второй слои сорбента, первый слой сорбента и второй слой сорбента имеют цилиндрическую или усеченно-коническую форму и первая геометрия отличается от второй геометрии в отношении средней высоты, среднего радиуса или и того, и другого.

30. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по объему.

31. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по средней плотности.

32. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по площади поверхности.

33. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента различаются по емкости сорбента в отношении по меньшей мере одной частицы, которая должна быть подвергнута абсорбции, адсорбции или и тому, и другому.

34. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат частицы и средний размер частицы первого сорбентного материала отличается от среднего размера частицы второго сорбентного материала.

35. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат частицы и по меньшей мере один из первого и второго сорбентных материалов содержит частицы с геометрической формой, не присутствующей в другом слое.

36. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента по меньшей мере частично окружает второй слой сорбента, или наоборот.

37. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй слои сорбента имеют одинаковую среднюю высоту в отношении осевого измерения между первым и вторым концами и различаются в отношении средней ширины, средней длины или и того, и другого.

38. Сорбентный картридж по п. 26, в котором первый и второй слои сорбента являются концентрическими и расположены вокруг центральной оси вдоль осевого измерения, причем первый слой сорбента имеет ширину, определяемую первым радиусом, идущим от центральной оси ко второму слою сорбента, и второй слой сорбента имеет ширину, определяемую разностью первого радиуса и второго радиуса, который больше первого радиуса.

39. Сорбентный картридж по п. 25, который имеет по меньшей мере один слой, определяемый областью поперечного сечения с внутренней областью и внешней областью, в котором внешняя область окружает внутреннюю область и слой определяется высотой.

40. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента является смежным со вторым слоем сорбента.

41. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента является приближенным к первому концу, а второй слой сорбента является приближенным ко второму концу.

42. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента имеет более высокую емкость сорбента для в отношении по меньшей мере одной частицы, которая должна быть подвергнута абсорбции, адсорбции или и тому и другому, по сравнению с емкостью сорбента второго слоя сорбента для по меньшей мере одной частицы.

43. Сорбентный картридж по п. 25, который дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный слой сорбента, содержащий сорбентный материал, который имеет химический состав, отличающийся от химических составов первого и второго сорбентных материалов.

44. Сорбентный картридж по п. 25, в котором по меньшей мере один дополнительный слой сорбента располагают между первым концом и первым слоем сорбента, между первым и вторым слоями сорбента или между вторым слоем сорбента и вторым концом.

45. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента отделены друг от друга по меньшей мере одним промежуточным слоем, который содержит третий слой сорбента, имеющий третью геометрию и содержащий третий сорбентный материал, где третий сорбентный материал имеет химический состав, не эквивалентный химический состав первого и второго слоев сорбента.

46. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый слой сорбента и второй слой сорбента отделены друг от друга по меньшей мере одним промежуточным слоем, который содержит третий слой сорбента, имеющий третью геометрию и содержащий третий сорбентный материал, в котором первый, второй и третий сорбентные материалы имеют эквивалентные химические составы и (a) третья геометрия отличается от первой и второй геометрий, (b) третий сорбентный материал отличается от первого и второго сорбентных материалов по меньшей мере одной физической характеристикой или (c) третья геометрия отличается либо от первой геометрии, либо от второй геометрии, и третий сорбентный материал отличается либо от первого сорбентного материала, либо от второго сорбентного материала по меньшей мере одним физическим свойством.

47. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй сорбентные материалы имеют идентичные химические составы.

48. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат по меньшей мере один катионный обменник.

49. Сорбентный картридж по п. 48, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат один и тот же катионный обменник.

50. Сорбентный картридж по п. 49, в котором катионный обменник содержит фосфат циркония.

51. Сорбентный картридж по п. 48, в котором первый слой сорбента имеет более высокую катионообменную емкость, чем второй слой сорбента.

52. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат по меньшей мере один анионный обменник.

53. Сорбентный картридж по п. 52, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат один и тот же анионный обменник.

54. Сорбентный картридж по п. 53, в котором анионный обменник содержит водный оксид циркония.

55. Сорбентный картридж по п. 54, в котором анионный обменник дополнительно содержит карбонат циркония.

56. Сорбентный картридж по п. 52, в котором первый слой сорбента имеет более высокую анионообменную емкость, чем второй слой сорбента.

57. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат уреазу.

58. Сорбентный картридж по п. 25, в котором первый и второй сорбентные материалы содержат активированный углерод.

59. Сорбентный картридж, имеющий впуск и выпуск, который содержит по меньшей мере первый слой и второй слой, в котором первый слой и второй слой содержат материал в виде частиц, имеющий одинаковый или по существу одинаковый химический состав, и в котором первый слой располагают ближе к впуску, чем второй слой, и в котором материал в виде частиц в первом слое имеет по меньшей мере большее/более высокое значение характеристики, чем материал в виде частиц во втором слое, в отношении a) среднего размера частицы, b) средней площади поверхности или c) адсорбционной емкости для по меньшей мере одной частицы.

60. Способ получения сорбентного картриджа, включающий:

a) растворение порошка канавалии мечевидной, содержащего органические примеси, в органическом растворителе;

b) испарение органического растворителя и по меньшей мере части органических примесей в виде летучих веществ для отделения летучих веществ от нелетучего остатка, содержащего уреазу;

c) сушку остатка, содержащего уреазу, с получением сухого содержащего уреазу материала; и

d) встраивание сухого содержащего уреазу материала между углеродосодержащими слоями в сорбентном картридже, который содержит фосфат циркония, без нахождения слоя фосфата циркония между любым из углеродосодержащих слоев и сухим содержащим уреазу материалом.