Brevet FR2464751A1 — publié le 19810320

"Agent de séparation pour liquides". La présente invention concerne un agent de séparation pour liquides utilisé pour séparer des composants dans des liquides comprenant plus d'un composant de densité différente. Cet agent de séparation pour liquides est utilisé pour séparer un composant spécifique des autres composants en utili- sant la différence de densité existant entre le composant spé- cifique et les autres composants d'un liquide à fractionner, et agent venant s'intercaler entre ces composants. Dans ce but il est souhaité que l'agent de séparation pour liquides ait une densité comprise entre celle desdits composants, qu'il puisse couler pendant la séparation par centrifugation et ne puisse pas couler et soit stable une fois l'opération de sépa- ration par centrifugation terminée. Un agent de séparation pour liquide classique connu de ce genre est une matière du type gel comprenant de l'huile de silicone, de la silice et un agent gélifiant. Mais un agent de séparation pour liquides ayant cette composition soulève des difficultés. Par exemple, parce que les composants qui sont mutuellement insolubles sont mélangés mécaniquement pour obtenir un gel thixotropique au moyen d'un agent gélifiant qui accélère la formation de liaison hydrogène entre les par- ticules de silice (agent de réglage de densité), la coagula- tion se développe à cause de cete liaison hydrogène devenant de plus en plus forte avec le temps, entrainant une séparation de phases et une faible poussée dans la séparation par centri- fug ation. Pour éviter celal'addition d'un tensio-actif pour empocher la séparation de phases a été proposée mais ceci pose un autre problème d'hémolyse par le tensio-actif. En outre, les agents de séparation pour liquides de la composition cidessus présentent des inconvénients tels que la tendance à changer leur nature par formation de liaison trans- versaleset autres changements chimiques pendant la stérilisa tion aux rayons y après encapsulation d'une quantité appro- priée dans un tube collecteur de sang. Ceci diminue la fonction séparatrice pour liquides et retarde la coagulation du sang et le dépôt des caillots par évaporation des composants à bas poids moléculaire de la matière du type gel rendant hydro- phobe la surface intérieure du tube. En outre ces agents de séparation sont assez chers à cause des matières premières particulières utilisées. Un autre agent de séparation pour liquides connu est une matière du type gel à base de polyester. Cette matière n'est pas nécessairement satisfaisante du fait qu'elle rend hydrophobe la surface intérieure du tube entraînant un retard de la coagulation du sang et du dép8t des caillots. En outre les agents de séparation pour liquides de ce type ont une odeur désagréable. On a fréquemment observé quand un tube de 7 cm3 pour échantillonnage du sang est utilisé que la matière du type gel n'est pas suffisamment fluide à cause d'une contrainte in- suffisante pendant l'opération de centrifugation due à la quantité insuffisante de sang ayant été prélevée. La présente invention a pour objet d'éliminer ces pro- blèmes de l'art antérieur et de fournir un agent de séparation pour liquides qui a une exeellente stabilité vis-à-vis du chan- gement sur une longue période, qui peut être soumis à la sté- rilisation par rayonY qui pratiquement ne soit pas hydrophobe, et ne dégage pas des odeurs désagréables et puisse etre fabri- qué avec des coûts relativement faibles. Pour atteindre les obJectifs ci-dessus et d'autres, la présente invention fournit un agent de séparation pour liquides pour fractionner un liquide qui contient plus d'un composant de densité différente, en séparant un composant spécifique au - moyen de la différence de densité, agent caractérisé par le fait qu'il comprend un copolymère a-oléfine-dialkylmaléate comme composant principal, ayant une viscosité comprise entre 10 000 et 80 000 centipoises, de préférence entre 40 000 et 80 000 centipoises (à 250C) et des agents de réglage de la viscosité et de la densité mélangés avec ce copolymère. La présente invention est illustrée par l'exemple des- criptif et non limitatif décrit plus loin en référence aux dessins ciannexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective montrant l'uti- lisation de l'agent de séparation pour liquides de la présente invention sous forme d'un séparateur de sérum sanguin encapsu- lé dans un tube collecteur de sang. La figure 2 est une vue en coupe du tube collecteur de sang montré sur la figure 1 après la séparation par centri- fugation. Dans la présente invention le copolymère a-oléfin- dialkylmaléate a la formule générale: /H H H H C - C - C -.C l I I \H RO =C CI n OR2 OR3 dans laquelle R1 représente un groupe alkyle ayant 2 à 58 atomes de carbone groupe qui, dans la molécule de copolymère, peut être soit du m8me genre soit une combinaison de différents types selon ce que l'on désire; R et R3 représentent de l'hydrogène, des groupes méthyle, éthyle, butyle et 2-éthyl- hexyle; n est un nombre entier qui permet d'obtenir une visco- sité dudit copolymère comprise entre 40 000 et 80 000 centi- poises (à 25 C) quand on utilise ledit copolymère comme cons- tituant principal, ou bien n correspond à un nombre d'atomes de carbone allant de 30 à 60 quand on utilise ledit copolymère sous forme de cire. Ce copolymère a-oléfine-dialkylmaléate est jaune clair, transparent, inodore, inerte vis-à-vis du sang, n'absorbe pas le sang ne s'élue pas etco et reste stable pendant de longues périodes de temps. Il permet à la surface intérieure du tube collecteur de sang de rester propre puisqu'il ne donne aucune matière hydrophobe. Il ne change sensiblement pas de nature chimique ou physique lors de la stérilisation avec les rayonsY ou analogues. Quand l'agent de séparation pour liquides de la présente invention est utilisé pour la séparation du sérum sanguin, la densité de ce copolymère a-oléfine-dialkylmaléate est choisie entre 1 et 1,038, de préférence entre 1,02 et 1D055o Selon la présente inventions les dérivés aminés alipha- tiques d'argile smectite peuvent être des dérivés aminés pri- maires aliphatiques, aminés secondaires aliphatiques ou aminés tertiaires aliphatiques d'argile smectite. Ces dérivés aminés - sont déjà connus. Parmi ces dérivés, les dérivés aminés ter- tiaires aliphatiques d'argile smectite-sont davantage préférés et et à titre d'exemple on peut citer la "Bentone 34", "Bentone 38", "Bentone 27" et la "Bentone 128" (sels d'ammonium qua- ternaire d'argile smectite fabriqués par NL Industry Co.). La poudre fine minérale utilisée comme agent de régla- ge de la viscosité et de la densité dans la présente invention peut être choisie convenablement parmi la silice calcinée, la silice précipitée, etc. Le produit générateur de la structure utilisé dans la présente invention est aJouté pour maintenir à l'état de gel l'agent de séparation pour liquides et peut être choisi, si on le désire,en fonction du liquide à fractionner. Dans la sépara- tion du sérum sanguin, par exemple, un copolymère diméthyl- polysiloxane-polycyalkylène (par exemple vendu sous les marques déposées "SH-3771", "SH-190" et "SH-192" par Toray Silicone Co., Ltd) ou un "Carbitol" (par exemple l'éthyldiglycol) et produits analogues peuvent être utilisés. Dans la présente invention en plus du copolymère a-oléfine-dialkylmaléate, de l'agent de réglage de la viscosi- té et de la densité, et du produit générateur de la structure, un tensio-actif (par exemple un polyoxyéthylène-monolaurate- d'huile de ricin hydrogénée, un polyoxyéthylène-tri-isostéarate d'huile de ricin hydrogénée ou produits analogues) peuvent être ajoutés si nécessaire. Les compositions de l'agent de séparation pour liqui- des de la présente invention utilisables pour la séparation du sérum sont indiqués dans les tableaux 1 et 2 ci-après. Dans ces tableaux le copolymère (A) a-oléfine-dialkyl maléate est un copolymère n- c-oléfinediméthylmaléate /-poids moléculaire moyen 3000 à 4000; densité 4027 à 1, 038 (à 25 C); viscosité 000 à 70 000 centipoises (25 C)_7 ayant une combinaison de constituants a-oléfine comportant respectivement 12et 14 atomes de carbone; le copolymère (B) est un copolymère n-a- oléfine-diméthylmaléate /-poids moléculaire moyen 2000 à 3000; densité 1,005 (28 C); viscosité 10 000 à 15 000 centi- poises (28 C)_7 ayant une combinaison de composants a-oléfine comportant respectivement 6et8 atomes de carbone; et le copolymère (C) est un copolymère n-a-oléfine-diméthylmaléate ayant des composants a-oléfine comportant en moyenne entre et 60 atomes de carbone. Tableau 1 (exemples de compositions d'agents de séparation pour sérum Unité parties en poids Composition numéro: 1 2 3 4 5 G Copolymère a-oléfine-dialkyl- maléate (A) 100 100 100 100 50 - (B)- - - 50 100 (B)0 (C) - - 1, 0 3, 0 - - Aerosil R-972* 2,0 2,0 l0 Aerosil 200** 10 1,0 -. Bentone 38*** 1 0 1 0 1,0 3;0 1;0 BentonG 34*** 1 Bentone 27*** 3,0 Bentone 128*** 20 poudre fine de silice hydrophobe ayant une taille moyenne de particule de 16mi, une densité apparente d'environ 60 g/1 (fabriquée par NIPPON AEROSIL CO. LTD.) x poudre fine de silice hydrophile ayant une taille moyenne de particule de 12 mp, une densité apparente d'environ 60 g/l (fabriquée par NIPPON AEROSIL CO., LTD) X Sels d'ammonium quaternaire d'argile smectite (fébriqués par NL Industry CO. U. S.A.) wl Tableau 2 (exemples de compositions d'agent de séparation pour sérum) Unité parties en poids Composition numéro Copolymère a-oléfline-dialkyl- maléate (A) (B) (C) Aerosil R-972* 100 100 - - 5,0 - 7,0 100 >0 ,0 7,0 Aerosil 200** 0 5 1,0 1i0 Produit générateur de la structure Xt 0;18 0,04 - 0;2 voir tableau i K voir tableau 1 X Polyoxyéthylène-monolaurate d'huile de ricin (fabriqué par NIHON EMULSION CO.,LTD.) MX*"SH 3771"(fébriqué par Toray Silicone Co., Ltd.) copolymère diméthylpolysiloxane- polya;lkylène ayant une densité de 1,060 à 1,080 (à 20 C) et une viscosité de 260 à 280 centipoises. 7 8 il - 6 1,0 3;0 0,5 0, 6 ru 0t% as n4 UlI On va décrire maintenant le procédé de préparation de l'agent de séparation pour liquides de la présente inven- tion. D'abord le procédé de préparation du copolymère a- oléfine-dialkylmaléate consiste en une faible polymérisation de l'éthylène pour obtenir une n-a-oléfine. Celle-ci est ensuite séparée en fractions ayant un nombre d'atomes de car- bone par exemple de 4, de 6, de 8 et 10, de 12 et 14, de 16 et 18 et de 30 à 60 par distillation fractionnée. Selon la densité du liquide à fractionner, ces fractions peuvent être utilisées soit seules, soit combinées, et une fraction ayant un nombre d'atomes de carbone de 12 et 14, ou de 6 et 8, est utilisé de préférence dans la séparation du sérum du point de vue de la viscosité et de la densité. La fraction choisie est soumise à la copolymérisation avec un ester maléique de façon classique pour obtenir le produit désiré. Utilisant ce copolymère a-oléfine-dialkyl maléate ayant une viscosité comprise entre 10 000 et 80 000 centipoi- ses, de préférence entre 40 000 et 80 000 centipoises (25 C) comme base, une dérivé aminé aliphatique d'argile smectite, un agent de réglage de la viscosité et de la densité tel qu'une poudre de la cilice fine, un produit générateur de la struc- ture et une cire constituée par un copolymère a-oléfine- dialkylmaléate sont ajoutés si nécessaire. Le mélange est broyé en utilisant un mélangeur à rouleaux, un broyeur, un malaxeur planétaire ou un appareil analogue. L'agent de séparation pour liquides ainsi préparé doit de préférence avoir une viscosité permettant de l'utiliser dans la séparation du sérum, par exemple comprise entre 250 000 et 800 000 à 25 C et une densité comprise entre 1,035 et 1,055. Tous les composants dans les tableaux précédents sont thixo- tropiques, montrant une coulabilité par application d'une force de centrifuge ou d'une force analogue et si non restant sous forme d'un gel homogène stable dans les conditions norma- les. En outre, parce que cet agent de séparation pour liquides ne contient pas d.'agent de géléfication tel que ceux utilisés classiquement, il ne risque pas de coaguler dans le temps comme on l'a dit précédemment, ni de favoriser la séparation de phase ou la diminution de la poussée. Sa densité est rela- tivement élevée et se trouve proche de celle du sérum sanguin, de sorte que meme si la séparation de phases a lieu, la couche de base ne flotte pas en suspension dans le sérum. Exemple Comme le montre la figure 1,.environ 1,7 ml de chacune des compositions d'agent de séparation pour liquides ci-dessus (n 1 à 12) est placée au fond d'un tube 2 collec- teur du sang de lO cm3. Une toile non tissée 3 en polyester lO revêtue avec 1 à 5 mg de terre de diatomée (par exemple Caper Flattery Sand, marque déposée "WG-200", de Kyoritsu Ceramic matériau Co. Ltd.) ou de poudre de verre très fine est ensuite placée en position inclinée dans chaque tube collecteur de sang. Chacun des tubes est ensuite fermé avec un bouchon 4 en caoutchouc butyl et les tubes sont placés sous pression réduite. Ensuite un échantillon du sang est placé dans chaque tube collecteur de sang et laissé en repos pendant 7 à 8 mi- nutes. Il en résulte que la terre de diatomée se disperse dans le sang pendant l'introduction du sang et accélère la coagu- lation de celui-ci simultanément avec la toile non tissée 3. Une coagulation appropriée est ainsi obtenue en ce temps court. Chaque tube collecteur de sang est placé dans une centrifugeuse pendant lO minutes à 700 - lO00 G et les com- positions des agents de séparation pour liquides sont répar- ties d'une façon stable entre la couche de sérum et la couche de caillots. Cet état est montré sur la figure 2. Parce que l'agent de séparation pour liquides est thioxotropique et a une densité comprise entre celle du sérum sanguin 5 et celle des caillots sanguins 6 il reste entre le sérum sanguin et les caillots sanguins 6, formant un gel qui sépare ces deux couches. Puisque la terre de diatomée et la toile non tissée 3 ont des densités plus élevées elles ne sont pas incluses dans la couche de sérum sanguin 5. Ainsi, le sérum sanguin 5 obtenu possède une grande pureté sans entraînement de fibrine. Ce sérum sanguin 5 est facilement recueilli à partir du tube collecteur de sang par décantation ou par aspiration. Parce que les particules d'argile smectite ne sont pas transparentes à la lumière, leur état de dispersion peut être facilement contrôlé à l'aide d'un microscope, etc., fa- cilitant le contrOle de la qualité. Parce que les dérivés aminés aliphatiques d'argile smectite augmente la viscosité, le produit générateur de la structure qui est d'habitude essentiel peut être supprimé. L'utilisation de cire dans l'exemple ci-dessus est particulièrement efficace pour empê- cher la séparation de phases de l'agent de séparation pour liquides. Parce que le copolymère a-oléfinedialkylmaléate est utilisé comme composant principal dans la présente inven- tion, le co t de fabrication est très faible et environ égal au tiers du coût de fabrication de l'agent avec silicone li- quide. Quand on l'utilise sous forme d'un séparateur pour sérum, l'agent de séparation pour liquides ne forme pas de pellicule hydrophobe dans le tube collecteur de sang en libé- rant des substances hydrophobes et par conséquent ne provoque pas de retard à la coagulation du sang. Parce que le tube collecteur de sang est en verre, il accélère la coagulation quand sa surface est mise en contact avec le sang de sorte qu'il est nécessaire de maintenir sa surface intérieure propre. Par conséquent comparée aux agents de séparation pour liquides classiques qui ont l'inconvénient de former une pellicule hy- drophobe, la durée nécessaire pour recueillir le sérum sanguin est diminuée. Ceci est même plus effieace en utilisant simul- tanément la terre de diatomée et la toile non tissée. L'écono- - mie de temps peut atteindre Jusqu'à 30 minutes. Quand l'encapsulation ans un tube collecteur de sang est effectuée, la stérilisation est désirable. Dans les essais cliniques aucun changement chimique ou physique provoquant des effets contraires n'est trouvé après la stérilisation par les rayons Y. Dans les exemples ci-dessus, la description concerne l'utilisation de l'agent de séparation pour liquides de la présente invention pour séparer seulement le sérum, mais il doit être bien entendu que les applications similaires pour séparer d'autres liquides sont possibles. REVENDICATIONS 1. Agent de séparation pour liquides destiné au frac- tionnement d'un liquide contenant des composants de densité différente en séparant un composant spécifique au moyen de la différence de densité, cet agent étant caractérisé par le fait qu'il comprend un copolymère coléfine-dialkylmaléate, comme composant principal, et un agent pour régler la viscosité et la densité mélangé avec ce copolymère. 2. Agent de séparation pour liquides selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que le copolymère c-oléfine- dialkylmaléate a une viscosité comprise entre 10 000 et 80 000 centipoises (à 250 C). 3. Agent de séparation pour liquides selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que lesdits agents pour régler la viscosité et la densité sont au moins un élément choisi parmi les dérivés aii4xaliphatiques d'argile smectte com- portant entre 8 et 24 atomes de carbone et parmi les matières minérales en poudre fine. 4. Agent de séparation pour liquides selon la reven- dication 3, caractérisé par le fait que lesdits dérivés aminés aliphatiques d'argile smectite sont des sels d'ammonium qua- ternaire d'argile smectite. o Agent de séparation pour liquides selon la revendi- cation 3, caractérisé par le fait que lesdites matières miné- rales en poudre fine sont la silice calcinée ou la silice pré- cipitée. 6. Agent de séparation pour liquides selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que ledit copolymère a- oléfine- dialkylmaléate a la formule générale: H H H H /1 1 1 1 Jc - c- c - - VI I I I H R1O=C c=o/ n OR2 OR3 - ot Ri est un groupe alkyle ayant 2 à 58 atomes de carbone qui, dans la molécule copolymère, peut être soit identique soit une combinaison de différents types si on le désire; R2 et R3 sont choisis parmi les groupes méthyle, éthyle, butyle et 2-éthylhexyle et n est un nombre entier. 7. agent de séparation pour liquides selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que R1 dans ladite formule générale est une combinaison de groupes alkyle ayant 10 et 12 atomes de carbone. 8. Agent de séparation pour liquides selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que R1 dans ladite formule générale est une combinaison de groupes alkyle ayant 4 à 6 atomes de carbone. 9. Agent de séparation pour liquides selon la revendica- tion 1, caractérisé par le fait qu'il contient un produit géné- rate de la structure en une quantité comprise entre 0,04 et 0,6 partie en poids par rapport à 100 parties en poids dudit copolymère a-oléfine-dialkylmaléate. 10. Agent de séparation pour liquides selon la reven- dication 1, caractérisé par le fait qu'il contient en plus de 1 à 3% en poida,rapporté audit composant principal, d'une cire constituée d'un copolymère a-oléfine-dialkylmaléate dont le composant a-oléfine comprend entre 30 et 60 atomes de carbone. 11. Agent de séparation pour liquides selon la reven- dication 6, caractérisé par le fait qu'il contient en plus 0,5 à 3 parties en poids d'un tensio-actif.