本發(fā)明屬于血液凈化領域,涉及一種膽紅素陰離子樹脂吸附劑及其制備方法和應用。
背景技術:
膽紅素是血紅細胞中血紅素的代謝產(chǎn)物,是人體肝臟功能是否正常的重要指標之一。血液中高含量膽紅素的去除是醫(yī)學界一直關注的焦點之一,用于去除血液中膽紅素的醫(yī)用吸附材料的制備是此焦點的關鍵技術。
高分子微球樹脂材料由于具有良好的對血液中有害成分如膽紅素的去除效果,已經(jīng)被用于血液凈化治療。引自文獻:s.r.ash,t.a.sullivan,d.j.carr;therapeuticapheresisanddialysis;2006,.10,145:153sorbentsuspensionsvs.sorbentcolumnsforextracorporealdetoxificationinhepaticfailure;p.krisper,r.e.stauber;natureclinicalpracticenephrology;2007,3,267:276technologyinsight:artificialextracorporealliversupport-howdoesprometheuscomparewithmars;
膽紅素吸附樹脂通常使用苯乙烯樹脂做基質,因為苯乙烯只有一個苯環(huán),大部分的苯環(huán)被包埋在聚合體中,無法暴露,只有少數(shù)的可反應位點與外界接觸,影響了鍵和效率。本發(fā)明采用有兩個苯環(huán)的4-乙烯基聯(lián)苯為功能單體,增加了暴露出來的苯環(huán)數(shù)量,增加了可反應位點,有利于鍵和效率的提高。具體技術路線如下:用懸浮聚合法制備聯(lián)苯樹脂,與氯甲醚反應得到氯甲基樹脂,利用氯甲基上的活潑氯與胺進行胺基化反應,得到陰離子交換樹脂。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明采用懸浮聚合方法以4-乙烯基聯(lián)苯為單體,二乙烯苯為交聯(lián)劑,在致孔劑的存在下制備得到多孔聯(lián)苯樹脂。以甲縮醛和氯化亞砜為原料,無水氯化鋅為催化劑制備得到氯甲基樹脂。最后以三甲胺水溶液為胺化試劑制備得到陰離子樹脂,該吸附樹脂具有強度大,親水性好,比表面積大等優(yōu)點,應用于膽紅素吸附試驗取得良好結果。
具體包括如下內(nèi)容:
一種膽紅素陰離子樹脂吸附劑的制備方法,以4-乙烯基聯(lián)苯為單體,二乙烯苯為交聯(lián)劑,在致孔劑的存在下采用懸浮聚合法得到多孔聯(lián)苯樹脂微球;然后在催化劑條件下,以甲縮醛及氯化亞砜為原料與多孔聯(lián)苯樹脂進行氯甲基化反應,制備得到氯甲基樹脂;最后用胺類化合物與氯甲基樹脂上的氯甲基反應,得到膽紅素陰離子樹脂吸附劑。
多孔聯(lián)苯樹脂微球的直徑為100μm-1000μm;所述催化劑為無水氯化鋅和/或無水氯化鋁。
具體步驟為:1)多孔聯(lián)苯樹脂的制備
配制含有分散劑的水溶液,將4-乙烯基聯(lián)苯、二乙烯苯、引發(fā)劑和致孔劑的混合油相加入水溶液中,加熱攪拌得到多孔聯(lián)苯樹脂微球;
2)氯甲基樹脂制備
將甲縮醛和氯化亞砜混合攪拌后得到混合溶液,將步驟1)制備的多孔聯(lián)苯樹脂加入得到的混合溶液中浸泡至少半小時,再加入催化劑繼續(xù)反應,反應溫度為30-50℃,反應時間為8-12h,得到氯甲基樹脂;
3)陰離子樹脂吸附劑的制備
用三甲胺水溶液與氯甲基樹脂反應得到季胺化樹脂,即陰離子樹脂吸附劑。
步驟1)中所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰,引發(fā)劑相對于4-乙烯基聯(lián)苯的質量百分數(shù)為0.5-10%;
所述致孔劑選自甲苯、乙苯、正己烷、正庚烷、正辛烷、正庚醇、鄰苯二甲酸酯類中的一種或兩種以上的混合物,致孔劑相對于4-乙烯基聯(lián)苯的質量百分數(shù)為50-200%;
所述分散劑為明膠和聚乙烯醇,明膠和聚乙烯醇之間的質量比為1-4,分散劑與水的質量比例為0.5-5%;所述加熱攪拌的轉速為150-400rpm.,反應溫度為60-90℃。
步驟2)中所述催化劑為無水氯化鋅或無水氯化鋁,催化劑用量為聯(lián)苯樹脂質量的10-40%;
所述甲縮醛與氯化亞砜的反應在室溫下進行,甲縮醛和氯化亞砜之間的質量數(shù)為1:1,用量為聯(lián)苯樹脂質量的1-5倍。
步驟3)中所述三甲胺水溶液的質量濃度為30-40%,三甲胺與氯甲基樹脂的質量比為1:2-4,反應溫度為30-50℃,反應時間4-10小時。
步驟1)得到的產(chǎn)物聯(lián)苯高分子微球依次用丙酮和乙醇洗滌至少三次后于60-80℃下真空干燥12-24h后用于步驟2);步驟2)得到的產(chǎn)物氯甲基樹脂依次用丙酮和乙醇洗滌至少三次后于60-80℃下真空干燥12-24h后用于步驟3);步驟3)得到的產(chǎn)物依次用水和乙醇洗滌至少三次后于60-80℃下真空干燥12-24h后得到產(chǎn)物。
本發(fā)明還提供一種上述方法制備得到膽紅素陰離子樹脂吸附劑以及所述膽紅素陰離子樹脂吸附劑在溶液中或血漿中膽紅素吸附的應用。
本發(fā)明的有益效果為:
該制備方法以4-乙烯基聯(lián)苯為功能單體制備聯(lián)苯樹脂,增加了苯環(huán)數(shù)目和可反應位點,制備得到的膽紅素吸附樹脂對于溶液中或者血漿中的膽紅素具有非常高效的吸附或去除作用,通過該方法制備得到的陰離子樹脂具有剛性好,親水性強,比表面積大等優(yōu)點,對水溶液中或血漿中的膽紅素有很好的吸附效果。
附圖說明
圖1為聯(lián)苯樹脂制備反應式;
圖2為膽紅素吸附樹脂掃描電鏡圖。
具體實施方式
實施例1
(1)多孔聯(lián)苯樹脂的制備
配制含聚乙烯醇為10g/l和明膠為20g/l的水溶液1l作為懸浮聚合法制備聯(lián)苯多孔高分子微球反應體系的水相溶液。將120mg過氧化苯甲酰溶于含有12ml4-乙烯基聯(lián)苯、3ml二乙烯基苯和18ml正庚烷的混合溶液中,將該油性混合溶液加入到60ml水溶液中,得到的油水兩相分層的混合體系在室溫下以300rpm的機械攪拌速度下攪拌4h,然后將溫度升高至80℃,聚合反應24h,得到的產(chǎn)物聯(lián)苯高分子微球依次用丙酮和乙醇洗滌三次后于60℃下真空干燥12h后備用。
氯甲基樹脂制備
把40ml氯化亞砜慢慢加入40ml甲縮醛里,攪拌1h,把得到的溶液與20克聯(lián)苯樹脂混合,在25℃下浸泡2h。于30℃時加入6gzncl2,升溫到45℃,反應10h。得到的產(chǎn)物氯甲基樹脂依次用丙酮和乙醇洗滌三次后于60℃下真空干燥12h后備用。
陰離子樹脂的制備
加入氯甲基樹脂20g、三甲胺水溶液80ml,于30℃反應8h,得到的產(chǎn)物依次用水和乙醇洗滌三次后于60℃下真空干燥12h后備用。
所制備的微球對15ml濃度為200mg/l的膽紅素溶液中膽紅素去除率為82%。
實施例2
(1)多孔聯(lián)苯樹脂的制備
配制含聚乙烯醇(pva)為8g/l和明膠為14g/l的水溶液1l作為懸浮聚合法制備聯(lián)苯多孔高分子微球反應體系的水相溶液。將120mg過氧化苯甲酰(bpo)溶于含有12ml4-乙烯基聯(lián)苯、3ml二乙烯基苯和20ml正庚烷的混合溶液中,將該油性混合溶液加入到60ml水溶液中,得到的油水兩相分層的混合體系在室溫下以300rpm的機械攪拌速度下攪拌4h,然后將溫度升高至80℃,聚合反應24h,得到的產(chǎn)物聯(lián)苯樹脂依次用丙酮和乙醇洗滌三次后于60℃下真空干燥12h后備用。
氯甲基樹脂制備
把40ml氯化亞砜慢慢加入40ml甲縮醛里,攪拌1h,把得到的溶液與20克聯(lián)苯樹脂混合,在25℃下浸泡2h。開動攪拌器于30℃時加入10galcl3,升溫到45℃,反應10h。得到的產(chǎn)物氯甲基樹脂依次用丙酮和乙醇洗滌三次后于60℃下真空干燥12h后備用。
陰離子交換樹脂的制備
加入氯甲基樹脂20g、三甲胺水溶液80ml,于30℃反應8h,得到的產(chǎn)物依次用水和乙醇洗滌三次后于60℃下真空干燥12h后備用。
所制備的微球對15ml膽紅素濃度為173mg/l的血漿中膽紅素去除率為73%。