專利名稱：一種吸附肌酐的新材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種吸附肌酐的新材料的制備方法。
背景技術(shù)：
肌酐屬含氮的有機(jī)非蛋白類化合物，是生物體肌肉組織中儲能物質(zhì)肌酸的代謝終產(chǎn)物，體內(nèi)生成量較穩(wěn)定。腎病患者因腎功能低下或衰竭，在血液中會有大量包括肌酐在內(nèi)的毒性成分的積累，過量的肌酐不但會引起患者的一系列中毒癥狀，而且還會進(jìn)一步加速腎衰進(jìn)程。臨床醫(yī)學(xué)中，測定肌酐在人體血液和尿液中的含量，并計算肌酐清除率作為反映腎功能的特異性指標(biāo)。慢性腎衰患者體內(nèi)蓄積的小分子毒素中，肌酐占了一定的比例，患者的許多頑固臨床癥狀與肌酐在患者血液中的含量密切相關(guān)，如17% 20%的病人在疾病過程中出現(xiàn)鼻出血和胃腸道出血，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，出血傾向與肌酐濃度有很大關(guān)系。此外，肌酐屬胍類物質(zhì)，有促使腎功能惡化的作用。對于慢性腎衰患者，血液透析，高昂的醫(yī)療費(fèi)用是難以承受的；采用口服吸附劑或者血液灌流技術(shù)吸附肌酐，近年來在臨床治療中已開始受到關(guān)注?？诜絼?如活性炭吸附劑)存在吸附選擇性與生物相容性差的缺點(diǎn)，臨床使用效果不理想；血液灌流技術(shù)需要有高性能的固體吸附劑，它對毒性物質(zhì)不僅具有高的親和吸附性能，而且具有生物與血液相容性。因此，面對日益增多的腎病患者，設(shè)計與制備一種具有較好的肌酐吸附材料，對治療腎病從而延長病患者生命具有重大的意義。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，具有生物相容性的聚合物微球材料在生物、醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，顯得越來越重要。在生物相容性微球(或膜)表面接枝聚合不同的單體，會形成具有不同功能的生物醫(yī)用材料，在生物大分子及細(xì)胞的固定化、生物大分子的分離、智能藥物釋放、組織工程、血液凈化治療及生物傳感器等方面都具有十分重要的應(yīng)用。聚乙烯醇(PVA)是一種具有生物相容性的水溶性高分子，且由于其分子鏈上含有大量側(cè)羥基，因此具有良好的可化學(xué)修飾性。由于線性聚乙烯醇具有上述特性，交聯(lián)聚乙烯醇微球(CPVA微球)便成為了一種倍受關(guān)注的生物相容性載體材料，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究中得到了廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決目前肌酐吸附材料吸附性能生物相容差等問題，而提供了一種吸附肌酐的新材料的制備方法。本發(fā)明的設(shè)計思路是利用聚乙烯醇(PVA)良好的可化學(xué)修飾性，將交聯(lián)聚乙烯醇微球(CPVA微球)作為生物相容性載體材料，在其表面實(shí)施甲基丙烯酸(MAA)的表面引發(fā)接枝聚合，制備了高接枝度的接枝微球CPVA-g-PMAA。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種吸附肌酐的新材料的制備方法，包括以下步驟(1)、CPVA微球的制備將0.16-0. 48 g分散劑Span 60溶于20-60 mL的液體石蠟中構(gòu)成連續(xù)相油相，將8- mL質(zhì)量百分比濃度為5 %的PVA和1-3 mL質(zhì)量百分比濃度為 50 %的戊二醛水溶液混溶，構(gòu)成分散相水相，在攪拌下將水相加入到油相中形成反相懸浮體系；加入l_3mL的濃度為lmol/L的鹽酸作為催化劑，于65°C的恒溫條件下進(jìn)行縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)6-7小時制得平均粒徑為120-180 μ m左右的CPVA微球；
(2)、CPVA微球表面接枝聚合MAA在四口燒瓶中加入CPVA微球0. 6 g,再加入50 mL 蒸餾水，浸泡溶脹101!，通隊30 min，以排除體系中的空氣，然后依此加入單體MAA、引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0. 46-0. 62 mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為 3. 2X10-3-6. 6X10—3 mol/L，濃硫酸的濃度為0. 14-0.21 mol/L，升溫至45°C，在攪拌并在N2 保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到接枝微球 CPVA-g-PMAAo接枝聚合的反應(yīng)過程如圖式1所示。CPVA微球和接枝微球CPVA-g-PMAA的紅外圖譜如圖2所示。在CPVA微球的紅外光譜中，可以看到聚乙烯醇經(jīng)戊二醛縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)后的諸特征吸收峰3440(3!^1處的峰為醇羥基-OH的伸縮振動吸收，2950cm-1與^lOcnT1處的峰為主鏈亞甲基-CH2-的對稱與不對稱伸縮振動吸收，947CHT1處的峰為聚乙烯醇的骨架振動吸收，1150cm-1處的峰為醚鍵C-O-C的特征吸收，1716cm—1處的峰為殘留醛羰基C=O的特征吸收。在接枝微球 CPVA-g-PMAA的紅外光譜中，除出現(xiàn)上述各吸收峰外，在1716cm—1附近的吸收峰顯著增強(qiáng)， 這是接枝大分子鏈PMAA羧羰基C=O的特征吸收所致；另外，于M40CHT1處出現(xiàn)了羧羥基-OH 的伸縮振動吸收。上述兩處譜峰的變化表明，在CPVA微球表面已經(jīng)接枝了 PMAA，形成了接枝微球 CPVA-g-PMAA。效果證明實(shí)驗一
在四口燒瓶中加入CPVA微球0.6 g,再加入50 mL蒸餾水，浸泡溶脹10h， 通隊30min,以排除體系中的空氣，然后依此加入單體MAA、引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0. 54mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為4. 9 X 10_3 mol/ L，濃硫酸的濃度為0. 17 mol/L,升溫至45°C，在攪拌并在N2保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他。反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到甲基丙烯酸接枝度為30. 06g/100g的接枝微球CPVA-g-PMAA。使用該接枝微球CPVA-g-PMAA對肌酐溶液進(jìn)行靜態(tài)吸附，以考察其對肌酐的吸附性能在0. 1-1.0 mg/mL的濃度范圍內(nèi)，配制濃度系列變化的肌酐水溶液，取初濃度不同的肌酐溶液50mL分別調(diào)溶液PH為8. 0，將0. 2g的接枝微球CPVA-g-PMAA分別加入肌酐溶液中，25 °C恒溫振蕩4h，吸取上層清液，稀釋后紫外分光光度法(234nm)測定平衡濃度，按照公式
計算平衡吸附量，制得接枝微球CPVA-g-PMA對肌酐的等溫吸附線，如圖3所示，式中C0 (mg/LXCe (mg/L)分別為吸附前后溶液中肌酐的濃度；V (mL)為吸附液體積；m (g)為接枝微球CPVA-g-PMAA的質(zhì)量。
從圖3中可以看出，在溫度為25°C，pH為8. 0時，接枝微球CPVA_g_PMAA對肌酐具有較好的吸附性能，吸附容量可達(dá)^mg/g。效果證明實(shí)驗二
在四口燒瓶中加入聚乙烯醇微球CPVA 0.6 g,再加入50 mL蒸餾水，浸泡溶脹10-1池，通隊30min,以排除體系中的空氣，，然后依此加入單體MAA、引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0. 46-0. 62 mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為 3. 2X10-3-6. 6X10—3 mol/L，濃硫酸的濃度為0. 14-0.21 mol/L，升溫至45°C，在攪拌并在N2 保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他。反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，分別得到得到甲基丙烯酸接枝度為24. 26g/100gU8. 55g/100g的接枝微球CPVA-g-PMAA。使用該兩種接枝微球CPVA-g-PMAA對肌酐溶液進(jìn)行靜態(tài)吸附，以考察其對肌酐的吸附性能，方法參照效果證明實(shí)驗一，并與效果證明實(shí)驗一進(jìn)行對比，結(jié)果見圖4。從圖4中可以看出，在溫度為25 °C，pH為8.0時，不同接枝度的接枝微球 CPVA-g-PMAA對肌酐均有一定的吸附性能，而且隨著接枝度的增加吸附性能也在增加，最大接枝度時，吸附容量可達(dá)^mg/g。本發(fā)明將聚甲基丙烯酸(MAA)接枝于聚乙烯醇微球CPVA表面，得到了對肌酐具有較高吸附容量的材料CPVA-g-PMAA。同時，由于聚乙烯醇(PVA)是一種具有生物相容性的水溶性高分子，交聯(lián)聚乙烯醇微球(CPVA微球)是一種生物相容性載體材料，接枝微球 CPVA-g-PMAA可能既具有生物相容性，表面又存在有大量對肌酐分子具有強(qiáng)吸附作用的羧基，在清除血液中肌酐等含氮代謝分子的血液凈化治療領(lǐng)域，該種微球可能是具有潛在性應(yīng)用價值的生物醫(yī)用微球。本發(fā)明所述方法制備的肌酐吸附材料適合于工業(yè)化生產(chǎn)的要求，材料利用率高， 成本低，對肌酐分子有很好的吸附性能。


圖1為接枝聚合的反應(yīng)過程；
圖2為CPVA微球和接枝微球CPVA-g-PMAA的紅外圖譜圖； 圖3為效果證明試驗一接枝微球CPVA-g-PMA對肌酐的等溫吸附線； 圖4為效果證明試驗二接枝微球CPVA-g-PMA對肌酐的等溫吸附線。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
一種吸附肌酐的新材料的制備方法，包括以下步驟
(1)、CPVA微球的制備將0.16g分散劑Span 60溶于30 mL的液體石蠟中構(gòu)成連續(xù)相油相，將18 mL質(zhì)量百分比濃度為5 %的PVA和ImL質(zhì)量百分比濃度為50 %的戊二醛水溶液混溶，構(gòu)成分散相水相，在攪拌下將水相加入到油相中形成反相懸浮體系；加入3mL的濃度為lmol/L的鹽酸作為催化劑，于65°C的恒溫條件下進(jìn)行縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)6小時制得平均粒徑為120-180 μ m左右的CPVA微球；
(2)、CPVA微球表面接枝聚合MAA:在四口燒瓶中加入CPVA微球0.6 g,再加入50 mL蒸餾水，浸泡溶脹1011，通隊30 min，以排除體系中的空氣，然后依此加入單體MAA、引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0.62 mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為3. 2X10_3 mol/L，濃硫酸的濃度為0. 14 mol/L，升溫至45 °C，在攪拌并在N2保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到接枝微球 CPVA-g-PMAAo實(shí)施例2
一種吸附肌酐的新材料的制備方法，包括以下步驟
(1)、CPVA微球的制備將0.25g分散劑Span 60溶于20-60 mL的液體石蠟中構(gòu)成連續(xù)相油相，將8mL質(zhì)量百分比濃度為5 %的PVA和2mL質(zhì)量百分比濃度為50 %的戊二醛水溶液混溶，構(gòu)成分散相水相，在攪拌下將水相加入到油相中形成反相懸浮體系；加入ImL 的濃度為lmol/L的鹽酸作為催化劑，于65°C的恒溫條件下進(jìn)行縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)7 小時制得平均粒徑為120-180 μ m左右的CPVA微球；
(2)、CPVA微球表面接枝聚合MAA在四口燒瓶中加入CPVA微球0. 6 g,再加入50 mL 蒸餾水，浸泡溶脹101!，通隊30 min，以排除體系中的空氣，然后依此加入單體MAA、引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0. 46mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為4. 1 X 10_3 mol/L，濃硫酸的濃度為0. 16 mol/L，升溫至45°C，在攪拌并在N2保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到接枝微球CPVA-g-PMAA。實(shí)施例3
一種吸附肌酐的新材料的制備方法，包括以下步驟
(1)、CPVA微球的制備將0.48 g分散劑Span 60溶于20mL的液體石蠟中構(gòu)成連續(xù)相油相，將8- mL質(zhì)量百分比濃度為5 %的PVA和3 mL質(zhì)量百分比濃度為50 %的戊二醛水溶液混溶，構(gòu)成分散相水相，在攪拌下將水相加入到油相中形成反相懸浮體系；加入2mL 的濃度為lmol/L的鹽酸作為催化劑，于65°C的恒溫條件下進(jìn)行縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)6 小時制得平均粒徑為120-180 μ m左右的CPVA微球；
(2)、CPVA微球表面接枝聚合MAA在四口燒瓶中加入CPVA微球0. 6 g,再加入50 mL蒸餾水，浸泡溶脹1011，通隊30 min，以排除體系中的空氣，然后依此加入單體MAA、 引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0. 52 mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為6.6X10_3 mol/L，濃硫酸的濃度為0. 18 mol/L，升溫至45 °C，在攪拌并在N2保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到接枝微球 CPVA-g-PMAA。實(shí)施例4
一種吸附肌酐的新材料的制備方法，包括以下步驟
(1)、CPVA微球的制備將0.33g分散劑Span 60溶于40 mL的液體石蠟中構(gòu)成連續(xù)相油相，將M mL質(zhì)量百分比濃度為5 %的PVA和2mL質(zhì)量百分比濃度為50 %的戊二醛水溶液混溶，構(gòu)成分散相水相，在攪拌下將水相加入到油相中形成反相懸浮體系；加入ImL lmol/L的鹽酸作為催化劑，于65°C的恒溫條件下進(jìn)行縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)7小時制得平均粒徑為120-180 μ m左右的CPVA微球；
(2)、CPVA微球表面接枝聚合MAA在四口燒瓶中加入CPVA微球0. 6 g,再加入50 mL蒸餾水，浸泡溶脹1011，通隊30 min，以排除體系中的空氣，然后依此加入單體MAA、 引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0. 58 mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為5. 5X10_3 mol/L，濃硫酸的濃度為0. 21 mol/L，升溫至45 °C，在攪拌并在N2保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到接枝微球 CPVA-g-PMAAo
權(quán)利要求
1. 一種吸附肌酐的新材料的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)、CPVA微球的制備將0.16-0. 48 g分散劑Span 60溶于20-60 mL的液體石蠟中構(gòu)成連續(xù)相油相，將8- mL質(zhì)量百分比濃度為5 %的PVA和1-3 mL質(zhì)量百分比濃度為 50 %的戊二醛水溶液混溶，構(gòu)成分散相水相，在攪拌下將水相加入到油相中形成反相懸浮體系；加入l_3mL的濃度為lmol/L的鹽酸作為催化劑，于65°C的恒溫條件下進(jìn)行縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)6-7小時制得平均粒徑為120-180 μ m左右的CPVA微球；(2)、CPVA微球表面接枝聚合MAA在四口燒瓶中加入CPVA微球0. 6 g,再加入50 mL 蒸餾水，浸泡溶脹101!，通隊30 min，以排除體系中的空氣，然后依此加入單體MAA、引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，使得單體MAA的濃度為0. 46-0. 62 mol/L、引發(fā)劑硫酸鈰銨的濃度為 3. 2X10-3-6. 6X10—3 mol/L，濃硫酸的濃度為0. 14-0.21 mol/L，升溫至45°C，在攪拌并在N2 保護(hù)條件下進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)他，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，用蒸餾水洗滌，真空干燥，得到接枝微球 CPVA-g-PMAAo
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸附肌酐的新材料的制備方法，解決了目前肌酐吸附材料吸附性能生物相容差的問題。包括以下步驟(1)CPVA微球的制備將分散劑Span60溶于液體石蠟中構(gòu)成連續(xù)相油相，PVA和戊二醛水溶液混溶構(gòu)成分散相水相，加入鹽酸作進(jìn)行縮醛成醚交聯(lián)反應(yīng)；(2)CPVA微球表面接枝聚合MAA將CPVA微球加入蒸餾水中浸泡溶脹，通N230min，然后依此加入單體MAA、引發(fā)劑硫酸鈰銨和濃硫酸，進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)。本發(fā)明所述方法制備的肌酐吸附材料適合于工業(yè)化生產(chǎn)的要求，材料利用率高，成本低，對肌酐分子有很好的吸附性能。
文檔編號C08F261/04GK102351996SQ20111023925
公開日2012年2月15日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者安富強(qiáng), 張正國, 雷青娟, 高保嬌 申請人:中北大學(xué)