CN113262762B - 一种血液灌流用吸附材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血液灌流用吸附材料及其制备方法，采用悬浮聚合的方式，将纯水、分散剂和水相阻聚剂混合，溶解配成水相；将单体、引发剂和致孔剂混合后搅拌至完全溶解，配成油相；将配置的油相投入配置的水相中静置，待油相和水相完全分层后进行升温处理，然后调整搅拌转速控制粒度的大小，继续进行升温和保温反应，待反应结束后对树脂进行提取，回收致孔剂，水洗并筛分粒径0.5～1.25mm的白色不透明球状大孔吸附树脂；对树脂进行净化处理，除去致孔剂和有机溶剂，得到血液灌流用吸附材料。本发明反应工艺简单、节能环保，同时可以得到强度较高，对β‑微球蛋白吸附良好的吸附性能，溶血率低，安全性高的血液灌流用高分子吸附材料。

Description

一种血液灌流用吸附材料及其制备方法

技术领域

本发明属于化工、医药技术领域，具体涉及一种血液灌流用吸附材料及其制备方法。

背景技术

血液灌流是指血液借助体外循环通过具有广谱解毒效应或固定特异性配体的吸附剂装置，清除血液中的内源性或外源性致病物质达到血液净化的目的。血液灌流目前主要限于吸附作用故也被称为血液吸附。目前通常在血液灌流中使用的吸附剂主要是活性炭、合成树脂类材料等等，通称为血液灌流吸附材料。

血液灌流能有效去除血液内肌酐、尿酸、中分子物质、酚类、胍类、吲哚、有机酸及多种药物，但不能去除尿素、磷酸盐、水分及电解质，因此治疗***时，一般应与HD(血液透析)联用，即组合型人工肾治疗方式(HD+HP，即血液透析+血液灌流器)。

目前临床应用的血液灌流吸附材料仍然为提高树脂的机械强度，改善树脂的血液相容性。血液相容性是指材料与血液接触时不引起凝血及血小板的粘附和凝聚，没有破坏血液的有形成分的溶血现象。根据吸附材料的特性和与体外血液灌流的接触方式，吸附材料研究以不易脱落的高强度吸附材料显得尤为重要。

鉴于目前国家对环保的要求越来越严格，树脂生产过程中使用的致孔剂以及大量有机溶剂，其排放对环境造成严重污染同时也增加了生产成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种血液灌流用吸附材料及其制备方法，解决现有吸附材料生产工艺复杂，环保成本高以及血液灌流吸附材料要求强度高、血液相容性良好的问题。

本发明采用以下技术方案：

一种血液灌流用吸附材料制备方法，包括以下步骤：

S1、采用悬浮聚合的方式，将纯水、分散剂和水相阻聚剂混合，溶解配成水相；

S2、将单体、引发剂和致孔剂混合后搅拌至完全溶解，配成油相；

S3、将步骤S2配置的油相投入步骤S1配置的水相中静置，待油相和水相完全分层后进行升温处理，然后调整搅拌转速控制粒度的大小，继续进行升温和保温反应，待反应结束后对树脂进行提取，回收致孔剂，水洗并筛分粒径0.5～1.25mm的白色不透明球状大孔吸附树脂；

S4、对步骤S3得到的树脂进行净化处理，除去致孔剂和有机溶剂，得到血液灌流用吸附材料。

具体的，步骤S1中，纯水：分散剂：水相阻聚剂的质量比为100：(0.5～1.5)：(0.0005～0.0015)。

进一步的，分散剂为明胶或羧甲基纤维素钠，水相阻聚剂为亚甲基蓝。

具体的，步骤S2中，单体：引发剂：致孔剂的质量比为100：(0.5～1.5)：(100～250)。

进一步的，单体包括二乙烯苯和苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯腈等的一种或几种。

进一步的，引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈中的一种或多种。

进一步的，致孔剂包括饱和烷烃、甲苯、二甲苯、四甲苯中的任意一种或几种组成的混合致孔剂。

具体的，步骤S3中，油相投入水相中的静置时间为5分钟再进行两次升温保温反应，用100～110℃蒸汽提取树脂。

进一步的，两次升温保温反应具体为：以5℃/10min的速率升温至65～75℃，保温3～6小时，再升温至80～95℃，保温10～15小时。

本发明的另一技术方案是，根据血液灌流用吸附材料制备方法制备的血液灌流用吸附材料。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种血液灌流用吸附材料制备方法，将纯水、分散剂和水相阻聚剂混合，经搅拌溶解后配成水相，加入二乙烯苯或苯乙烯单体及致孔剂，采用悬浮聚合的方式，在适当的搅拌下，使单体分散成大小合适的液珠，经过一系列不同温度聚合成吸附材料，采用蒸汽提取的方式除去致孔剂，经过净化处理，得到血液灌流用吸附材料。蒸汽提取减少大量有机溶剂的使用，致孔剂的种类和用量调整孔结构，以利于血液灌流吸附材料的各项性能得到最优。

进一步的，纯水：分散剂：水相阻聚剂的质量比为100：(0.5～1.5)：(0.0005～0.0015)。

调整一定比例有利于聚合热的传导，减少球体的聚结，可以提高成球率，得到孔结构合适的血液灌流用吸附材料。

进一步的，分散剂明胶或羧甲基纤维素的作用是降低水的的表面张力，使单体更易分散成小液珠，吸附在液珠的表面，保护液珠彼此碰触时不至于合并和聚集粘结。以保证较高的白球收率。亚甲基蓝是一种水相阻聚剂，单体中加入亚甲基蓝的作用是防止单体在水中的乳液聚合，通过氧化还原反应消除水中溶解的氧，缩短聚合的诱导期。用量多少会影响聚合速度，太少会发生溶液乳化，影响白球成型，太多则会发生爆聚现象。

进一步的，单体：引发剂：致孔剂的质量比为100：(0.5～1.5)：(100～250)。调整白球交联度和致孔剂用量得到合适的孔结构，得到高强度、吸附性能佳的血液灌流用吸附材料。

进一步的，二乙烯苯为交联剂，此双烯单体可与苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯腈进行共聚，使高分子链成为互相交联的网状结构。

进一步的，依据不同致孔剂选用不同引发剂，过氧化苯甲酰分分解速率与溶剂有关，而其他两种偶氮类引发剂的分解速率与溶剂无关，通过调节温度和选择引发剂的种类及用量来控制悬浮聚合的反应速度，得到高收率的白球。

进一步的，致孔剂的性质、用量及交联度对血液灌流用吸附材料的孔结构有明显影响。鉴于环保形势要求，应选用易于回收且对于血液灌流吸附材料性能佳的致孔剂。

进一步的，将油相溶液加入到水相溶液中，静置5分钟，使油相和水相完全分层，有利于调整白球粒度。采用蒸汽提取时根据提取效果在100～110℃之间选取合适的温度，确保致孔剂提取干净，蒸汽提取代替传统的有机溶剂提取，能够避免大量有机溶剂的使用，使血液灌流用吸附材料生产过程更加节能环保。

进一步的，悬浮聚合反应中首先进行低温反应的目的是控制反应速度，避免反应反应过程剧烈进而发生爆聚，高温反应提高聚合反应程度，反应完全，白球进一步固化。

综上所述，本发明反应工艺简单、节能环保，同时可以得到强度较高，对β-微球蛋白吸附良好的吸附性能，溶血率低，安全性高的血液灌流用高分子吸附材料。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本发明提供了一种血液灌流用吸附材料制备方法，通过悬浮聚合的方法，制备一种工艺简单、环保型高强度血液灌流用吸附材料，不仅能够实现大孔吸附树脂的绿色、环保生产，同时也能实现血液灌流吸附材料使用安全、机械强度高，血液相容性良好、对β-微球蛋白吸附性能佳的特点。

本发明一种血液灌流用吸附材料制备方法，包括以下步骤：

S1、采用悬浮聚合的方式，具体为将一定量的纯水加入到反应釜中，并投入分散剂以及水相阻聚剂，在45℃下使各组分完全溶解配成水相；

纯水：分散剂：水相阻聚剂的质量比为100：(0.5～1.5)：(0.0005～0.0015)，分散剂为明胶、羧甲基纤维素钠，水相阻聚剂为亚甲基蓝。

S2、将单体、引发剂以及致孔剂按工艺要求配制，搅拌至完全溶解配成油相；

单体：引发剂：致孔剂的质量比为100：(0.5～1.5)：(100～250)。

单体包括二乙烯苯和苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯腈等的一种或几种。

引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈中的一种或多种。

致孔剂包括饱和烷烃、甲苯、二甲苯、四甲苯中的任意一种或几种组成的混合致孔剂。

S3、将油相投入到水相中，静置5分钟，待油相和水相完全分层，调整搅拌转速控制粒度的大小，以5℃/10min的速率升温至60～75℃，保温3～6小时，再升温至80～95℃，保温10～15小时，反应结束后将树脂用100～110℃蒸汽进行提取，回收致孔剂，大量水洗，筛分0.5～1.25mm的树脂；

S4、再次经过净化处理，除去吸附材料中残存的致孔剂和有机溶剂，确保血液灌流用吸附材料使用的安全性。

通过以上方法不仅能够制备得到强度高、血液相容性良好的吸附材料，也能够对制备吸附材料过程中的致孔剂进行回收，致孔剂的回收率可达到95％以上，回收的致孔剂可作为新的致孔剂用于其他品种大孔吸附树脂的制备。

本发明所提及到的血液灌流用吸附材料比表面积800～900m²/g，孔体积1.0～1.4ml/g，平均孔径4～6nm，强度仪检测强度达到7～8N，磨后圆球率≥95％，对于β-微球蛋白吸附≥88％，白蛋白吸附达到≤5％，溶血率≤5％。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

烧杯中配制油相：80g二乙烯苯(含量80％)、5g丙烯酸甲酯、15g苯乙烯、100g正庚烷以及0.5g过氧化苯甲酰，搅拌均匀。

1升三口烧瓶中加入500ml水、3g明胶和0.5g羧甲基纤维素钠以及5ml 0.1％的亚甲基蓝溶液在45℃下使各组分完全溶解配成水相溶液，将油相溶液加入到水相溶液中，静置5分钟，开启搅拌，调整搅拌速度控制粒度大小，以5℃/10min升温至65℃反应3小时，85℃反应15小时。

反应结束后滤干母液，将大孔吸附树脂加入到提取柱，通100℃蒸汽回收致孔剂正庚烷，至出口冷凝液中几乎不含油状物，停止进蒸汽，降温，大量水洗，筛分，出料，得到粒径为0.5～1.25mm白色不透明球状大孔吸附树脂。

实施例2

烧杯中配制油相：80g二乙烯苯(含量80％)、5g丙烯酸甲酯、15g甲基苯乙烯、150g四甲苯以及1.0g过氧化苯甲酰，搅拌均匀。

1升三口烧瓶中加入500ml水、5g明胶以及10ml0.1％的亚甲基蓝溶液在45℃下使各组分完全溶解配成水相溶液，将油相溶液加入到水相溶液中，静置5分钟，开启搅拌，调整搅拌速度控制粒度大小，以5℃/10min升温至65℃反应6小时，80℃反应10小时，回收四甲苯。

反应结束后滤干母液，将大孔吸附树脂加入到提取柱，通105℃蒸汽回收致孔剂四甲苯，至出口冷凝液中几乎不含油状物，停止进蒸汽，降温，大量水洗，筛分，出料，得到粒径为0.5～1.25mm白色不透明球状大孔吸附树脂。

实施例3

烧杯中配制油相：80g二乙烯苯(含量80％)、5g丙烯酸甲酯、15g苯乙烯、100g正庚烷和80g四甲苯以及1.2g过氧化苯甲酰，搅拌均匀。

1升三口烧瓶中加入500ml水、4.5g明胶和2g羧甲基纤维素钠以及15ml0.1％的亚甲基蓝溶液在45℃下使各组分完全溶解配成水相溶液，将油相溶液加入到水相溶液中，静置5分钟，开启搅拌，调整搅拌速度控制粒度大小，以5℃/10min升温至65℃反应5小时，90℃反应12小时，回收正庚烷。

反应结束后滤干母液，将大孔吸附树脂加入到提取柱，通105℃蒸汽回收致孔剂四甲苯，至出口冷凝液中几乎不含油状物，停止进蒸汽，降温，大量水洗，筛分，出料，得到粒径为0.5～1.25mm白色不透明球状大孔吸附树脂。

实施例4

烧杯中配制油相：80g二乙烯苯(含量80％)、5g丙烯酸甲酯、15g苯乙烯、200g甲苯和50g异构十二烷以及1.0g过氧化苯甲酰，搅拌均匀。

1升三口烧瓶中加入500ml水、6.5g明胶以及20ml0.1％的亚甲基蓝溶液在45℃下使各组分完全溶解配成水相溶液，将油相溶液加入到水相溶液中，静置5分钟，开启搅拌，调整搅拌速度控制粒度大小，以5℃/10min升温至75℃反应6小时，95℃反应12小时，回收甲苯。

反应结束后滤干母液，将大孔吸附树脂加入到提取柱，通110℃蒸汽回收剩余致孔剂异构十二烷，至出口冷凝液中几乎不含油状物，停止进蒸汽，降温，大量水洗，筛分，出料，得到粒径为0.5～1.25mm白色不透明球状大孔吸附树脂。

实施例5

烧杯中配制油相：90g二乙烯苯(含量80％)、10g丙烯酸甲酯、100g甲苯和80g异构十二烷以及1.5g过氧化苯甲酰，搅拌均匀。

1升三口烧瓶中加入500ml水、5g明胶和2.5g羧甲基纤维素钠以及25ml0.1％的亚甲基蓝溶液在45℃下使各组分完全溶解配成水相溶液，将油相溶液加入到水相溶液中，静置5分钟，开启搅拌，调整搅拌速度控制粒度大小，以5℃/10min升温至60℃反应6小时，95℃反应12小时，回收甲苯。

反应结束后滤干母液，将大孔吸附树脂加入到提取柱，通110℃蒸汽回收剩余致孔剂异构十二烷，至出口冷凝液中几乎不含油状物，停止进蒸汽，降温，大量水洗，筛分，出料，得到粒径为0.5～1.25mm白色不透明球状大孔吸附树脂。

实施例性能检测数据见表1

表1

实施例应用实验检测数据见表2

表2

从表1和表2中可以看出，本发明实施例所制备的血液灌流用吸附材料比表面积800m²/g，强度较高，用KQ-3颗粒强度仪检测达到7N以上，磨后圆球率依据GB/12598-2001检测达到97％以上，对于β-微球蛋白吸附达到88％以上，白蛋白吸附5％左右，溶血率较低。

综上所述，本发明一种血液灌流用吸附材料制备方法，运用一次交联的方法，在制备大孔吸附树脂过程中，不仅可将单一致孔剂进行回收，也可将混合致孔剂分别进行回收，省略了采用有机溶剂提取致孔剂这一工艺环节。是一种简单高效、绿色环保、低能耗的工艺方法。同时可以得到强度较高，对β-微球蛋白吸附良好的吸附性能，溶血率低，安全性高的血液灌流用高分子吸附材料。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种血液灌流用吸附β-微球蛋白材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、采用悬浮聚合的方式，将纯水、分散剂和水相阻聚剂混合，溶解配成水相，纯水：分散剂：水相阻聚剂的质量比为100：（0.5~1.5）：（0.0005~0.0015）；

S2、将单体、引发剂和致孔剂混合后搅拌至完全溶解，配成油相，单体：引发剂：致孔剂的质量比为100：（0.5~1.5）：（100~250），单体包括二乙烯苯，以及苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯腈中的一种或几种；

S3、将步骤S2配置的油相投入步骤S1配置的水相中静置5分钟，待油相和水相完全分层后进行升温处理，然后调整搅拌转速控制粒度的大小，继续进行两次升温和保温反应，用100~110℃蒸汽提取树脂，两次升温保温反应具体为：以5℃/10min的速率升温至65~75℃，保温3~6小时，再升温至80~95℃，保温10~15小时，回收致孔剂，水洗并筛分粒径0.5~1.25mm的白色不透明球状大孔吸附树脂；

S4、对步骤S3得到的树脂进行净化处理，除去致孔剂和有机溶剂，得到血液灌流用吸附β-微球蛋白材料。

2.根据权利要求1所述的血液灌流用吸附β-微球蛋白材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，分散剂为明胶或羧甲基纤维素钠，水相阻聚剂为亚甲基蓝。

3.根据权利要求1所述的血液灌流用吸附β-微球蛋白材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，引发剂包括过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的血液灌流用吸附β-微球蛋白材料的制备方法，其特征在于，致孔剂包括饱和烷烃、甲苯、二甲苯、四甲苯中的任意一种或几种组成的混合致孔剂。

5.根据权利要求1所述血液灌流用吸附β-微球蛋白材料的制备方法制备的血液灌流用吸附β-微球蛋白材料，其特征在于，所述血液灌流用吸附β-微球蛋白材料的比表面积为800~900m²/g，孔体积为1.0~1.4ml/g，平均孔径为4~6nm，强度仪检测强度达到7~8N，磨后圆球率≥95%，对于β-微球蛋白吸附≥88%，白蛋白吸附达到≤5%，溶血率≤5%。