CN105833748A - 一种高通量血液透析膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高通量血液透析膜及其制备方法，包括如下组分：聚丙烯腈、聚羟基乙酸、壳聚糖、肝素、磷脂酰胆碱、3‑巯基‑β,4‑二甲基环己乙硫醇、N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺、四氯化锡、改性埃洛石纳米管、丝氨酸、亚硫酸钠、聚乙二醇、醋酸、戊二醇、正烷基醇、二甲基亚砜、水。本发明制备的高通量血液透析膜的超滤率高于45mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为91%，尿白蛋白清除率为78%，β2微球蛋白清除率为85%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应，有望在血液透析膜上得到更广泛的应用。
Description
技术领域
本发明属于医用材料领域，具体涉及一种高通量血液透析膜及其制备方法。
背景技术
透析是通过小分子经过半透膜扩散到水(或缓冲液)的原理，将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。透析疗法是使体液内的成分(溶质或水分)通过半透膜排出体外的治疗方法，一般可分为血液透析和腹膜透析两种。
血液透析是治疗急慢性肾功能衰竭的有效替代疗法。血液透析过程是以选择性透过膜为分离介质，借助膜两侧血液和透析液之间的浓度梯度、渗透压梯度和压力梯度，使急慢性肾功能衰竭患者血液中的尿素、肌肝酸、尿酸等毒素及体内潴留过多的水分扩散至透析液，同时人体必需的相关离子从透析液中扩散至血液进行补充，进而维持电解质和酸碱平衡。所以，在血液透析领域，透析膜是透析设备最重要的部分，血液透析治疗效果好坏决定于透析膜材料的效果。
目前，血液透析膜的材料种类多，常见的为：纤维素膜、醋酸纤维素膜、聚砜膜、聚醚砜膜、聚乙烯醇膜、聚碳酸酯膜以及聚酰胺膜等。血液透析膜必须具有良好的生物活性、良好的透析率、血小板黏附率低、防止病人对氧化应激、不易凝血、不易激活白细胞、能有效阻滞透析液中有害成分、成本低、易纺性。此外，透析膜还需具有良好过滤筛分性能，即透析膜能清除小分子量或中等分子量***毒素如尿素、尿酸及肌酐酸、胰岛素、b2-微球蛋白，同时截留蛋白质如人血清蛋白及更大的粒子。为了满足得到更好的治疗效果，减轻患者的中毒反应及痛苦以及延长患者的寿命，对于血液透析膜材料的清除率、超滤率且生物相容性提出了更高的要求。
发明内容
本发明所要解决现有技术问题的至少一种，提供一种高通量血液透析膜及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高通量血液透析膜，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈38-50份、聚羟基乙酸13-18份、壳聚糖22-30份、肝素0.005-0.03份、磷脂酰胆碱4-7份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇1-3份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺0.5-2.6份、四氯化锡0.4-1.4份、改性埃洛石纳米管0.5-1.2份、丝氨酸0.8-2份、亚硫酸钠0.2-1份、聚乙二醇2-9份、醋酸4-8份、戊二醇5-11份、正烷基醇5-15份、二甲基亚砜45-70份、水16-30份。
优选的，所述正烷基醇为十二醇、十四醇或十六醇。
优选的，所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管。
优选的，所述的一种高通量血液透析膜，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈43份、聚羟基乙酸15份、壳聚糖24份、肝素0.011份、磷脂酰胆碱5.5份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇1.6份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺0.8份、四氯化锡0.5份、改性埃洛石纳米管0.7份、丝氨酸1.4份、亚硫酸钠0.5份、聚乙二醇6份、醋酸5份、戊二醇8份、正烷基醇12份、二甲基亚砜53份、水21份。
上述一种高通量血液透析膜的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将聚丙烯腈、壳聚糖、肝素、丝氨酸、磷脂酰胆碱加入二甲基亚砜中，加热溶解，得到溶液A；
2）将亚硫酸钠、四氯化锡、聚羟基乙酸、醋酸、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，得到溶液B；
3）将3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、改性埃洛石纳米管、戊二醇和正烷基醇混合均匀，得到溶液C；
4）先将溶液B加入溶液A中，搅拌15-30min，得到混合液D；再将溶液C加入混合液D中，搅拌15-30min，得到混合液E；
5）将上述混合液E在75-90℃下搅拌24-48小时，经挤压过滤，静置脱泡，涂覆于模具内，先在冷水中浸泡24-48小时，再在45℃水中浸泡30-60分钟，取出，经洗涤、冷冻干燥、灭菌，即得高通量血液透析膜。
优选的，所述步骤5）在80℃下的搅拌36小时。
优选的，所述步骤5）先在10℃水中浸泡30小时，再在45℃水中浸泡50分钟。
优选的，所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管，其具体改性步骤为：将10重量份埃洛石纳米管在550℃温度下煅烧2小时，然后与30重量份乙酸、3重量份壳聚糖、20重量份乙醇混合均匀，在62℃下搅拌5小时，过滤洗涤干净，冷冻干燥得到改性埃洛石纳米管。
由于采用了以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
本发明制备的高通量血液透析膜的超滤率高于45mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为91%，尿白蛋白清除率为78%，β2微球蛋白清除率为85%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应，有望在血液透析膜上得到更广泛的应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种高通量血液透析膜，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈38份、聚羟基乙酸13份、壳聚糖22份、肝素0.005份、磷脂酰胆碱4份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇1份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺0.5份、四氯化锡0.4份、改性埃洛石纳米管0.5份、丝氨酸0.8份、亚硫酸钠0.2份、聚乙二醇2份、醋酸4份、戊二醇5份、正烷基醇5份、二甲基亚砜45份、水16份。
所述正烷基醇为十二醇。
所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管。所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管，其具体改性步骤为：将10重量份埃洛石纳米管在550℃温度下煅烧2小时，然后与30重量份乙酸、3重量份壳聚糖、20重量份乙醇混合均匀，在62℃下搅拌5小时，过滤洗涤干净，冷冻干燥得到改性埃洛石纳米管。
上述一种高通量血液透析膜的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将聚丙烯腈、壳聚糖、肝素、丝氨酸、磷脂酰胆碱加入二甲基亚砜中，加热溶解，得到溶液A；
2）将亚硫酸钠、四氯化锡、聚羟基乙酸、醋酸、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，得到溶液B；
3）将3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、改性埃洛石纳米管、戊二醇和正烷基醇混合均匀，得到溶液C；
4）先将溶液B加入溶液A中，搅拌15min，得到混合液D；再将溶液C加入混合液D中，搅拌15min，得到混合液E；
5）将上述混合液E在75℃下搅拌24小时，经挤压过滤，静置脱泡，涂覆于模具内，先在冷水中浸泡24小时，再在45℃水中浸泡30分钟，取出，经洗涤、冷冻干燥、灭菌，即得高通量血液透析膜。
经测试，本实施例制备的血液透析膜的超滤率为42.5mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为91.4%，尿白蛋白清除率为78.3%，β2微球蛋白清除率为85.3%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应。
实施例2
一种高通量血液透析膜，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈44份、聚羟基乙酸15份、壳聚糖26份、肝素0.017份、磷脂酰胆碱5.5份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇2份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺1.5份、四氯化锡0.9份、改性埃洛石纳米管0.9份、丝氨酸1.4份、亚硫酸钠0.6份、聚乙二醇5份、醋酸6份、戊二醇8份、正烷基醇10份、二甲基亚砜58份、水23份。
所述正烷基醇为十六醇。
所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管，其具体改性步骤参照实施例1。
上述一种高通量血液透析膜的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将聚丙烯腈、壳聚糖、肝素、丝氨酸、磷脂酰胆碱加入二甲基亚砜中，加热溶解，得到溶液A；
2）将亚硫酸钠、四氯化锡、聚羟基乙酸、醋酸、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，得到溶液B；
3）将3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、改性埃洛石纳米管、戊二醇和正烷基醇混合均匀，得到溶液C；
4）先将溶液B加入溶液A中，搅拌22min，得到混合液D；再将溶液C加入混合液D中，搅拌22min，得到混合液E；
5）将上述混合液E在82℃下搅拌36小时，经挤压过滤，静置脱泡，涂覆于模具内，先在冷水中浸泡36小时，再在45℃水中浸泡45分钟，取出，经洗涤、冷冻干燥、灭菌，即得高通量血液透析膜。
经测试，本实施例制备的血液透析膜的超滤率为43.9mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为93.7%，尿白蛋白清除率为82.4%，β2微球蛋白清除率为86.5%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应。
实施例3
一种高通量血液透析膜，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈50份、聚羟基乙酸18份、壳聚糖30份、肝素0.03份、磷脂酰胆碱7份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇3份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺2.6份、四氯化锡1.4份、改性埃洛石纳米管1.2份、丝氨酸2份、亚硫酸钠1份、聚乙二醇9份、醋酸8份、戊二醇11份、正烷基醇15份、二甲基亚砜70份、水30份。
所述正烷基醇为十四醇。
所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管，其具体改性步骤参照实施例1。
上述一种高通量血液透析膜的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将聚丙烯腈、壳聚糖、肝素、丝氨酸、磷脂酰胆碱加入二甲基亚砜中，加热溶解，得到溶液A；
2）将亚硫酸钠、四氯化锡、聚羟基乙酸、醋酸、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，得到溶液B；
3）将3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、改性埃洛石纳米管、戊二醇和正烷基醇混合均匀，得到溶液C；
4）先将溶液B加入溶液A中，搅拌30min，得到混合液D；再将溶液C加入混合液D中，搅拌30min，得到混合液E；
5）将上述混合液E在90℃下搅拌48小时，经挤压过滤，静置脱泡，涂覆于模具内，先在冷水中浸泡48小时，再在45℃水中浸泡60分钟，取出，经洗涤、冷冻干燥、灭菌，即得高通量血液透析膜。
经测试，本实施例制备的血液透析膜的超滤率为44.6mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为92.6%，尿白蛋白清除率为83.9%，β2微球蛋白清除率为87.8%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应。
实施例4
一种高通量血液透析膜，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈43份、聚羟基乙酸15份、壳聚糖24份、肝素0.011份、磷脂酰胆碱5.5份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇1.6份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺0.8份、四氯化锡0.5份、改性埃洛石纳米管0.7份、丝氨酸1.4份、亚硫酸钠0.5份、聚乙二醇6份、醋酸5份、戊二醇8份、正烷基醇12份、二甲基亚砜53份、水21份。
所述正烷基醇为十四醇。
所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管，其具体改性步骤参照实施例1。
上述一种高通量血液透析膜的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将聚丙烯腈、壳聚糖、肝素、丝氨酸、磷脂酰胆碱加入二甲基亚砜中，加热溶解，得到溶液A；
2）将亚硫酸钠、四氯化锡、聚羟基乙酸、醋酸、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，得到溶液B；
3）将3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、改性埃洛石纳米管、戊二醇和正烷基醇混合均匀，得到溶液C；
4）先将溶液B加入溶液A中，搅拌25min，得到混合液D；再将溶液C加入混合液D中，搅拌20min，得到混合液E；
5）将上述混合液E在80℃下的搅拌36小时，经挤压过滤，静置脱泡，涂覆于模具内，先在10℃水中浸泡30小时，再在45℃水中浸泡50分钟，取出，经洗涤、冷冻干燥、灭菌，即得高通量血液透析膜。
经测试，本实施例制备的血液透析膜的超滤率为46.2mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为95.1%，尿白蛋白清除率为84.7%，β2微球蛋白清除率为88.4%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应。
实施例5
一种高通量血液透析膜，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈44份、聚羟基乙酸16份、壳聚糖24份、肝素0.011份、磷脂酰胆碱5份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇1.8份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺1.8份、四氯化锡0.9份、改性埃洛石纳米管0.9份、丝氨酸1.3份、亚硫酸钠0.7份、聚乙二醇6份、醋酸5份、戊二醇7份、正烷基醇9份、二甲基亚砜51份、水23份。
所述正烷基醇为十六醇。
所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管，其具体改性步骤参照实施例1。
上述一种高通量血液透析膜的制备方法，包括以下制备步骤：
1）将聚丙烯腈、壳聚糖、肝素、丝氨酸、磷脂酰胆碱加入二甲基亚砜中，加热溶解，得到溶液A；
2）将亚硫酸钠、四氯化锡、聚羟基乙酸、醋酸、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，得到溶液B；
3）将3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、改性埃洛石纳米管、戊二醇和正烷基醇混合均匀，得到溶液C；
4）先将溶液B加入溶液A中，搅拌20min，得到混合液D；再将溶液C加入混合液D中，搅拌18min，得到混合液E；
5）将上述混合液E在82℃下搅拌30小时，经挤压过滤，静置脱泡，涂覆于模具内，先在冷水中浸泡30小时，再在45℃水中浸泡40分钟，取出，经洗涤、冷冻干燥、灭菌，即得高通量血液透析膜。
经测试，本实施例制备的血液透析膜的超滤率为45.5mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为94.5%，尿白蛋白清除率为82.6%，β2微球蛋白清除率为87.3%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应。
对比例1
本对比例与实施例1的区别之处在于：不包含3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、改性埃洛石纳米管和磷脂酰胆碱。
经测试，本对比例制备的血液透析膜的超滤率为39.2mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为86.3%，尿白蛋白清除率为72.1%，β2微球蛋白清除率为82.8%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应。
对比例2
本对比例与实施例1的区别之处在于：不包含丝氨酸、四氯化锡和改性埃洛石纳米管。
经测试，本对比例制备的血液透析膜的超滤率为39.7mL/(m2·h1·mmHg)，尿素清除率为87.8%，尿白蛋白清除率为73.5%，β2微球蛋白清除率为75.2%；同时生物相容性好，无凝血、无发炎、无中毒及其他不良反应。
Claims (8)
1.一种高通量血液透析膜，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈38-50份、聚羟基乙酸13-18份、壳聚糖22-30份、肝素0.005-0.03份、磷脂酰胆碱4-7份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇1-3份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺0.5-2.6份、四氯化锡0.4-1.4份、改性埃洛石纳米管0.5-1.2份、丝氨酸0.8-2份、亚硫酸钠0.2-1份、聚乙二醇2-9份、醋酸4-8份、戊二醇5-11份、正烷基醇5-15份、二甲基亚砜45-70份、水16-30份。
2.根据权利要求1所述的一种高通量血液透析膜，其特征在于，所述正烷基醇为十二醇、十四醇或十六醇。
3.根据权利要求1所述的一种高通量血液透析膜，其特征在于，所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管。
4.根据权利要求1所述的一种高通量血液透析膜，其特征在于，包括如下重量份数的组分：聚丙烯腈43份、聚羟基乙酸15份、壳聚糖24份、肝素0.011份、磷脂酰胆碱5.5份、3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇1.6份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺0.8份、四氯化锡0.5份、改性埃洛石纳米管0.7份、丝氨酸1.4份、亚硫酸钠0.5份、聚乙二醇6份、醋酸5份、戊二醇8份、正烷基醇12份、二甲基亚砜53份、水21份。
5.如权利要求1-4任一所述的一种高通量血液透析膜的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
1）将聚丙烯腈、壳聚糖、肝素、丝氨酸、磷脂酰胆碱加入二甲基亚砜中，加热溶解，得到溶液A；
2）将亚硫酸钠、四氯化锡、聚羟基乙酸、醋酸、聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，得到溶液B；
3）将3-巯基-β,4-二甲基环己乙硫醇、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、改性埃洛石纳米管、戊二醇和正烷基醇混合均匀，得到溶液C；
4）先将溶液B加入溶液A中，搅拌15-30min，得到混合液D；再将溶液C加入混合液D中，搅拌15-30min，得到混合液E；
5）将上述混合液E在75-90℃下搅拌24-48小时，经挤压过滤，静置脱泡，涂覆于模具内，先在冷水中浸泡24-48小时，再在45℃水中浸泡30-60分钟，取出，经洗涤、冷冻干燥、灭菌，即得高通量血液透析膜。
6.如权利要求5所述的一种高通量血液透析膜的制备方法，其特征在于，所述步骤5）在80℃下的搅拌36小时。
7.如权利要求5所述的一种高通量血液透析膜的制备方法，其特征在于，所述步骤5）先在10℃水中浸泡30小时，再在45℃水中浸泡50分钟。
8.如权利要求5-7任一所述的一种高通量血液透析膜的制备方法，其特征在于，所述改性埃洛石纳米管为壳聚糖改性埃洛石纳米管，其具体改性步骤为：将10重量份埃洛石纳米管在550℃温度下煅烧2小时，然后与30重量份乙酸、3重量份壳聚糖、20重量份乙醇混合均匀，在62℃下搅拌5小时，过滤洗涤干净，冷冻干燥得到改性埃洛石纳米管。
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