本申請屬于生物醫(yī)用材料領域,具體涉及到一類由生物相容性極高的兩性離子水凝膠包埋吸附劑制備而成的吸附材料。本申請還涉及該吸附材料的制備方法和應用,特別是對于血液凈化吸附的應用。
背景技術:
血液凈化技術是一種適用于多種疑難病癥的有效治療技術,例如急性藥物或毒物中毒、終末期腎臟疾病和急慢性肝功能衰竭等。這是因為當這類疾病發(fā)生時,血液中有害物質(zhì)過量累積,而病人又無法通過自身保護系統(tǒng)(肝臟解毒系統(tǒng)、人體自身免疫系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)等)進行解毒、去除或中和,所以造成血液中毒。因此,治療這類疾病需要人為高效清除血液中的有害物質(zhì),以達到快速調(diào)節(jié)機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性、緩解病情的目的。由于血液凈化技術突出的療效,目前已成為終末期肝腎臟疾病、危重癥以及中毒患者的主要救治方法。
臨床常用的血液凈化方法包括血液透析、血液濾過、血液灌流、血漿置換等,而對于急性藥物/毒物中毒、急慢性肝衰竭、自身免疫疾病等危重癥的治療,臨床上往往采用血液灌流的凈化方法。血液灌流是將在血液中積累的有害物質(zhì)吸附到具有大比表面積及合適孔結構的吸附材料上,從而快速清除血液中的毒素,尤其是血液中的分子量較大的或是能與蛋白質(zhì)結合的毒素,以達到凈化血液、解救危重病人生命的目的。
血液灌流技術最核心的問題是吸附材料的選擇。目前最常用的吸附劑是活性炭和樹脂。但是現(xiàn)有吸附劑的生物相容性和機械強度較差,在臨床應用的過程中易出現(xiàn)表面蛋白粘附、凝血、溶血、補體激活引起的炎癥反應、吸附劑微粒泄漏引起的血管栓塞等嚴重的副作用。隨著醫(yī)療技術的發(fā)展和對血液凈化吸附材料的深入研究,一些具有更好生物相容性的血液凈化吸附材料相繼出現(xiàn)。例如將聚合物作為吸附劑包埋材料用來改善生物相容性、減少微粒泄漏。此類聚合物包括改性聚乙烯醇、纖維素、殼聚糖、火棉膠、甲基丙烯酸羥乙酯等。但以這些聚合物作為吸附劑的包埋材料仍存在一些問題:1)由于血液中含有大量蛋白質(zhì)、血細胞、小分子等,成分復雜,現(xiàn)有的包埋材料仍不能完全消除血液灌流過程中出現(xiàn)的副作用,在與血液直接接觸時依然會產(chǎn)生凝血、溶血、補體激活等復雜的反應。例如,活性炭加入火棉膠包埋材料(硝化纖維素),在與血液直接接觸時,引起補體激活,導致炎癥反應;樹脂加入殼聚糖包埋材料,在與血液接觸時,會引起血小板黏附,出現(xiàn)凝血現(xiàn)象,需要進一步接枝聚乙二醇和肝素;2)包埋材料在提高吸附劑生物相容性的同時,影響被吸附物質(zhì)的擴散,顯著降低吸附劑原有的吸附性能,限制了血液灌流的應用范圍,例如,活性炭加入纖維素包埋材料,對亞甲基藍(親水小分子)進行吸附實驗,吸附速率和吸附容量較未包埋活性炭明顯降低;樹脂加入聚甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料,對膽紅素(能與蛋白質(zhì)結合的脂溶性中分子)進行吸附實驗,吸附速率較未包埋樹脂明顯降低。
目前尚沒有吸附材料能完全滿足臨床需求的吸附劑標準:1)優(yōu)良的生物相容性(尤其是血液相容性),即吸附材料與血液接觸不會引起患者產(chǎn)生凝血、溶血等副反應;2)優(yōu)良的吸附性能,將活性炭或樹脂等吸附劑加入生物相容性包埋材料的同時不會嚴重影響其吸附性能(包括吸附速率和吸附容量);3)穩(wěn)定的化學性質(zhì)與適宜的機械強度,與血液直接接觸時,吸附材料不發(fā)生任何化學變化,不易發(fā)生破碎。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在針對現(xiàn)有血液凈化技術中血液凈化吸附劑生物相容性差、吸附效率低等不足,提供一種帶有包埋材料的血液凈化吸附劑及制備方法,其特征在于采用具有良好生物相容性的兩性離子材料作為活性炭或樹脂的包埋材料制備得到的血液凈化吸附劑,應用于血液凈化技術中。本發(fā)明所述包埋材料具有優(yōu)異的抗蛋白吸附性、良好的生物相容性,同時在血液吸附應用中,毒素擴散效率極高。如圖1所示,在對人體血液進行凈化時,純活性炭或樹脂易受血液中蛋白粘附,嚴重影響其吸附性能。但是帶有兩性離子包埋材料的吸附劑具有優(yōu)異的抗蛋白吸附性能且包埋材料具有較大的孔徑,使得毒素分子很容易擴散進入與吸附劑結合。另外本方法提供的血液凈化吸附劑易儲存,制備方法簡單易行。
本發(fā)明的技術方案如下:
一種帶有包埋材料的血液凈化吸附劑;提供一種活性炭、樹脂等吸附劑的包埋材料,以用作血液凈化吸附劑,包埋材料為具有良好生物相容性的兩性離子聚合物。
制備包埋材料的組分及質(zhì)量百分含量如下:
其中,所述兩性離子單體包含羧基甜菜堿類、磺基甜菜堿類和磷酸膽堿類中的一種或多種兩性離子分子;所述交聯(lián)劑包含烯基類、丙烯酸酯類和縮水甘油醚類中的一種或多種組合物;所述引發(fā)劑包含光引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)劑和過氧化物引發(fā)劑中的一種或多種組合物。
所述溶劑為蒸餾水、磷酸緩沖溶液、氯化鈉溶液中的一種。
所述的包埋材料中所述的羧基甜菜堿類兩性離子單體包括如下結構:
羧基甜菜堿丙烯酰胺(cbaa)
羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺(cbmaa)
羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)
羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)
所述的磺基甜菜堿類兩性離子單體包括:
磺基甜菜堿丙烯酰胺(sbaa)
磺基甜菜堿甲基丙烯酰胺(sbmaa)
磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯(sbma)
所述的磷酸膽堿類兩性離子單體包括:
2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿(mpc)
所述的烯基類交聯(lián)劑為n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、n,n'-二甲基丙烯酰胺胱氨酸、n-羥甲基丙烯酰胺、雙丙烯酸羥乙酯或雙丙烯酸羥丙酯;丙烯酸酯類交聯(lián)劑為三乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇雙丙烯酸酯、聚乙二醇雙丙烯酸酯、一縮二乙醇雙丙烯酸酯或丙三醇二丙烯酸酯;縮水甘油醚類交聯(lián)劑為聚乙二醇二縮水甘油醚。
所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮、苯甲酰甲酸甲酯、2-異丙基硫雜蒽酮或苯偶姻異丙醚;過氧化物引發(fā)劑為偶氮二異庚腈、偶氮二異丁腈或過氧化苯甲酰;氧化還原引發(fā)劑中氧化劑為過硫酸鉀、過硫酸銨或過氧化氫,還原劑為四甲基乙二胺、亞鐵鹽或亞硫酸鈉。
本發(fā)明提供生物相容性兩性離子水凝膠作為包埋材料的血液凈化吸附劑的制備方法。
所述血液凈化吸附劑的制備方法:步驟如下:
1)將兩性離子單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和溶劑混合;加入活性炭或樹脂形成混合溶液,加入活性炭或樹脂的質(zhì)量為兩性離子單體質(zhì)量的6%~50%;
2)將含有活性炭或樹脂的混合溶液進行紫外照射或加熱或常溫放置,使單體通過交聯(lián)聚合固化到吸附劑表面,形成帶有兩性離子包埋材料的吸附劑。
所述的方法,步驟2)中,采用模板法,將混合溶液加入到用載玻片和聚四氟乙烯墊片制作的澆注模板中,進行紫外燈照射或常溫下放置或37±5℃加熱放置5~60min,經(jīng)過交聯(lián)反應形成帶有兩性離子包埋材料的血液凈化吸附劑。
所述的方法,步驟2)中,采用微流控的方法,將含有活性炭或樹脂的混合溶液作為分散相,將玉米油、甘油或二氯甲烷油性溶液作為連續(xù)相;將分散相與連續(xù)相分別通過分散相與連續(xù)相進樣孔通入微流控芯片;分散相進樣流速和連續(xù)相進樣量流速的比為1:1;微流控芯片出口連接軟管,并將軟管出口處連接收集管,或直接在微流控芯片處進行紫外照射,經(jīng)過交聯(lián)反應在容器中收集得到帶有兩性離子包埋材料的血液凈化吸附劑。
所述的方法,步驟2)中,采用反相懸浮聚合的方法,將混合溶液與溶有司盤80或吐溫80表面活性劑的有機溶劑混合,攪拌形成微乳液,通氮除氧,在氮氣保護下攪拌3±3h以進行交聯(lián)聚合反應,形成帶有兩性離子包埋材料的血液凈化吸附劑。
所述的方法,步驟2)中,采用靜電液滴法,將混合溶液加到進樣器中,通過5000-20000v高壓靜電發(fā)生器噴射進入收集器中,在收集器周圍進行紫外照射5~60min,形成帶有兩性離子包埋材料的血液凈化吸附劑。
帶有包埋材料的血液凈化吸附劑,應用于多種毒素的有效吸附,應用于血液的凈化吸附和血液凈化中透析液的再生;應用于去除血液中游離的或與蛋白質(zhì)結合的中小分子毒素。
發(fā)明的效果
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有血液凈化吸附材料的不足之處,提供一種具有優(yōu)異抗蛋白吸附性、良好生物相容性、最大程度保留吸附劑原有吸附性能的包埋材料及其制備方法?;谝员旧暾?zhí)峁┑牟牧蠈ξ絼┻M行包埋的吸附材料還未見報道。因而本申請?zhí)峁┑难簝艋讲牧蠈茖W研究具有較大的促進作用,在臨床應用上具有良好的前景。
1)本發(fā)明所提供的帶有包埋材料的血液凈化吸附劑的制備方法,通過模板法、微流控法、反相懸浮聚合法、靜電液滴法制備得到的帶有包埋材料的血液凈化吸附劑平均粒徑為0.1mm-2mm左右。
2)本發(fā)明所提供的帶有包埋材料的血液凈化吸附劑,以所提供的生物相容性材料對吸附劑進行包埋,由于包埋材料具有良好的生物相容性,因此在與血液直接接觸時,不會發(fā)生凝血、溶血、補體激活引起的炎癥反應等現(xiàn)象。
3)本發(fā)明所提供的帶有包埋材料的血液凈化吸附劑,由于包埋材料具有優(yōu)異的抗蛋白吸附性能,在進行血液凈化時,防止血液中蛋白等有效成分對包埋吸附劑原有的吸附性能產(chǎn)生影響;這類包埋材料在水性溶液中具有較大的孔徑和相互連通的網(wǎng)孔結構,使得毒素可以很容易擴散進入與包埋吸附劑結合,最大程度保留了包埋吸附劑的吸附性能。
4)本發(fā)明所提供的帶有包埋材料的血液凈化吸附劑,在對吸附劑進行包埋時,可以使其穩(wěn)定的存在于包埋材料中,在血液、血漿等具有粘性的液體環(huán)境中,避免發(fā)生吸附劑微粒泄漏、聚集等現(xiàn)象。
5)本發(fā)明所提供的帶有包埋材料的血液凈化吸附劑,在進行血液凈化時,對血液中游離的或與蛋白質(zhì)結合的中小分子毒素均具有清除作用。
附圖說明
圖1:血液凈化吸附劑血液凈化示意圖。
其中:1吸附劑、2血液蛋白、3毒素;
圖2:在不同溶液中帶有包埋材料的活性炭與純活性炭對亞甲基藍的吸附效果。
圖3:帶有包埋材料的活性炭與純活性炭的物理性能測試結果
圖4:帶有包埋材料的活性炭與純活性炭的微粒泄漏測試結果。
具體實施方式
以下結合實施例和附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明,但它們不對本發(fā)明作任何限制。
上述包埋材料單體是在天然化合物的基礎上進行改性或者衍生化而得到的化合物。所提供的兩性離子材料具有特別優(yōu)異的抗蛋白吸附能力,在單一蛋白溶液或人血清中能把蛋白吸附降低到spr等儀器的檢測限以下(jonladdet.al.biomacromolecules.2008,9:1357-1361)。羧基甜菜堿兩性分子的結構類似于三甲基己內(nèi)酯,三甲基己內(nèi)酯是一種在天然物質(zhì)中廣泛存在的物質(zhì),可以調(diào)節(jié)有機體滲透壓,在正常成人血液中的濃度可達到20~70μmol/l;磺基甜菜堿兩性分子的結構類似于?;撬?,?;撬嵩谧匀唤缰袕V泛存在,在正常成人血液中的濃度為25~130μmol/l;2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿兩性分子的結構類似于細胞膜組分-磷脂(shaoyijianget.al.adv.mater.2009,21:1–13)。上述兩性分子均具有良好的生物相容性,在醫(yī)學方面具有較好的應用前景(leizhanget.al.naturebiotechnology.2013,31,6:553-557)。
上述包埋材料是通過簡單的物理或化學作用交聯(lián)而成的三維網(wǎng)狀結構的聚合材料。它可以通過離子溶劑化作用束縛大量水分子保留在凝膠網(wǎng)絡結構中,同時聚合材料發(fā)生較大溶脹使其網(wǎng)孔增大以利于物質(zhì)擴散進入材料中并與包埋吸附劑相結合。另一方面,在吸水溶脹的同時,包埋材料能夠保持一定的三維網(wǎng)絡形狀以確保適宜的機械強度及對吸附劑包埋的完全性,防止發(fā)生微粒泄漏。
實施例1
帶有2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿包埋材料的活性炭的制備
稱取256mg的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿、2.52μl的三乙二醇二甲基丙烯酸酯、6μl2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮溶于1ml磷酸鹽緩沖溶液,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入61mg的活性炭(活性炭的質(zhì)量為兩性離子單體的24%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用模板法制備帶有2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿包埋材料的活性炭,制備過程為將含有活性炭的混合溶液加入用載玻片和聚四氟乙烯墊片制作的澆注模板中,在紫外交聯(lián)儀中反應5min,使2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿交聯(lián)包埋于活性炭表面,得到1mm的帶有包埋材料的活性炭吸附劑。
實施例2
帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)包埋材料的樹脂的制備
稱取692mg羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)、4.29μl的聚乙二醇二縮水甘油醚、1mg過硫酸銨、2μl四甲基乙二胺溶于1ml的1m的氯化鈉溶液中,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入346mg的h103樹脂(樹脂的質(zhì)量為兩性離子單體質(zhì)量的50%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用微流控方法制備帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)包埋材料的樹脂,制備過程為將含有樹脂的混合溶液作為分散相,將玉米油(含有體積比為1%的四甲基乙二胺)作為連續(xù)相;分散相進樣流量為10μl/min,連續(xù)相進樣流量為100μl/min,分別通過分散相進樣孔和連續(xù)相進樣孔通入微流控芯片。在微流控芯片出口處連接2m長的聚四氟乙烯管,浸泡于37℃水浴中,使羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)交聯(lián)固化于樹脂表面,在出口處收集得到2mm的帶有包埋材料的樹脂吸附劑。
實施例3
帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺包埋材料的活性炭的制備
稱取194mg羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺、41mg的n,n'-二甲基丙烯酰胺胱氨酸、5mg偶氮二異庚腈溶于1.7ml蒸餾水,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入45mg的活性炭(活性炭的質(zhì)量為兩性離子單體的23%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用反相乳液聚合的方法制備帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺包埋材料的活性炭,制備過程為將含有活性炭的混合溶液加入到含有4.2g的吐溫80和4.8g的司盤80的己烷(120ml)中;溶液混合高速攪拌形成微乳液,4℃通氮除氧,在氮氣保護下攪拌3±3h以進行聚合反應,使羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺交聯(lián)包埋于活性炭表面,得到0.1mm帶有包埋材料的活性炭吸附劑;反應完成后,用四氫呋喃洗去表面活性劑。
實施例4
帶有磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯包埋材料的樹脂的制備
稱取1.6g的磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯、8mgn,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、6μl2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮溶于1ml的1m的氯化鈉溶液中,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入480mg的h103樹脂(樹脂的質(zhì)量為兩性離子單體的30%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用靜電液滴法制備帶有磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯包埋材料的樹脂,制備過程為將含有h103樹脂的混合溶液加入進樣器中,通過高壓靜電發(fā)生器(5000v)將混合溶液噴射到收集器中,在噴射過程中進行紫外照射5min,使磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯交聯(lián)包埋于樹脂表面,得到1.5mm的帶有包埋材料的樹脂吸附劑。
實施例5
帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭的制備
稱取6g的羧基甜菜堿丙烯酰胺、60mg的n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、1.6mg過硫酸銨、2μl四甲基乙二胺溶于10ml蒸餾水,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入360mg的活性炭(活性炭的質(zhì)量為兩性離子單體的6%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用模板法制備帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭,制備過程為將含有活性炭的混合溶液加入用載玻片和聚四氟乙烯墊片制作的澆注模板中,常溫放置30min,使羧基甜菜堿丙烯酰胺交聯(lián)包埋于活性炭表面,得到1mm的帶有包埋材料的活性炭吸附劑。
實施例6
帶有磺基甜菜堿甲基丙烯酰胺包埋材料的樹脂的制備
稱取300mg的磺基甜菜堿甲基丙烯酰胺、12mgn,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、3μl2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮溶于0.5ml的1m的氯化鈉溶液中,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入60mg的h103樹脂(樹脂的質(zhì)量為兩性離子單體的20%),攪拌使形成均勻的混合溶液。
采用靜電液滴法制備帶有磺基甜菜堿甲基丙烯酰胺包埋材料的h103樹脂,制備過程為將含有h103樹脂的混合溶液加入進樣器中,通過高壓靜電發(fā)生器(12000v)將混合溶液噴射到收集器中,在噴射過程中進行紫外照射30min,使磺基甜菜堿甲基丙烯酰胺交聯(lián)包埋于樹脂表面,得到1mm的帶有包埋材料的樹脂吸附劑。
實施例7
帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的樹脂的制備
稱取852g的羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)、0.17μl三乙二醇二甲基丙烯酸酯、6.46mg偶氮二異庚腈溶于1ml蒸餾水中,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入51mg的h103樹脂(樹脂的質(zhì)量為兩性離子單體的6%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用模板法制備帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的h103樹脂,制備過程為將含有樹脂的混合溶液加入用載玻片和聚四氟乙烯墊片制作的澆注模板中,在40℃恒溫箱中放置60min,使羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)交聯(lián)包埋于h103樹脂表面,得到1mm的帶有包埋材料的樹脂吸附劑。
實施例8
帶有磺基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭的制備
稱取700mg的磺基甜菜堿丙烯酰胺、92mgn,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、5μl2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮溶于1ml的1m的氯化鈉溶液中,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入350mg的活性炭(活性炭的質(zhì)量為兩性離子單體的50%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用靜電液滴法制備帶有磺基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭,制備過程為將含有活性炭的混合溶液加入進樣器中,通過高壓靜電發(fā)生器(20000v)將混合溶液噴射到收集器中,在噴射過程中進行紫外照射60min,使磺基甜菜堿丙烯酰胺交聯(lián)包埋于活性炭表面,得到2mm的帶有包埋材料的活性炭吸附劑。
實施例9
帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺和羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺包埋材料的活性炭的制備
稱取2.9g的羧基甜菜堿丙烯酰胺、3.1g的羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺、60mg的n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、1.6mg偶氮二異丁氰溶于10ml蒸餾水,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入360mg的活性炭(活性炭的質(zhì)量為兩性離子單體的6%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用模板法制備帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺和羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺包埋材料的活性炭,制備過程為將含有活性炭的混合溶液加入用載玻片和聚四氟乙烯墊片制作的澆注模板中,常溫放置60min,使羧基甜菜堿丙烯酰胺和羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺交聯(lián)包埋于活性炭表面,得到1mm的帶有包埋材料的活性炭吸附劑。
實施例10
帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)和羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)的包埋材料樹脂的制備
稱取271.4mg的羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)、580.6mg的羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)、0.17μl三乙二醇二甲基丙烯酸酯、6.46mg偶氮二異庚腈溶于1ml蒸餾水中,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入51mg的h103樹脂(樹脂的質(zhì)量為兩性離子單體的6%),攪拌使其形成均勻的混合溶液。
采用模板法制備帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)和羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的h103樹脂,制備過程為將含有樹脂的混合溶液加入用載玻片和聚四氟乙烯墊片制作的澆注模板中,在42℃恒溫箱中放置30min,使羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)和羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)交聯(lián)包埋于h103樹脂表面,得到1mm的帶有包埋材料的樹脂吸附劑。
實施例11
帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的樹脂的制備
稱取692mg羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)、2.4mg的n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺、2.4mg的三乙二醇二甲基丙烯酸酯、2.32μl2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2.15μl苯甲酰甲酸甲酯溶于1ml的1m的氯化鈉溶液中,上述組分質(zhì)量百分含量如下:
將上述溶液中加入346mg的h103樹脂(樹脂的質(zhì)量為兩性離子單體質(zhì)量的50%),攪拌使形成均勻的混合溶液。
采用微流控方法制備帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2包埋材料的樹脂,制備過程為將含有樹脂的混合溶液作為分散相,將玉米油(含有體積比為1%的四甲基乙二胺)作為連續(xù)相;分散相進樣流量為10μl/min,連續(xù)相進樣流量為100μl/min,分別通過分散相進樣孔和連續(xù)相進樣孔通入微流控芯片。在微流控芯片處進行紫外照射,使羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)交聯(lián)固化于樹脂表面,在出口處收集得到0.8mm的帶有包埋材料的樹脂吸附劑。
實施例12
帶有不同單體含量的羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭對亞甲基藍的吸附
按照實施例1中步驟2的方法制備帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭,其中羧基甜菜堿丙烯酰胺單體質(zhì)量分數(shù)分別為10%、40%、60%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺含量均為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮均為0.25%,余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量為羧基甜菜堿丙烯酰胺單體質(zhì)量的23%。
將制備好的帶有包埋材料的活性炭(均含有0.01g活性炭)與20ml50mg/l的亞甲基藍磷酸緩沖溶液混合,25℃恒溫震蕩,隔一段時間取上清液進行測試,分析吸附劑的吸附性能。
如表1所示,帶有單體質(zhì)量分數(shù)分別為10%、40%、60%的包埋材料的活性炭對磷酸緩沖溶液中亞甲基藍的清除率分別為99%、98%、80%左右。帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭的吸附性能會隨著包埋材料單體質(zhì)量分數(shù)的增大而有所改變,單體質(zhì)量分數(shù)過大會使得孔徑減小,從而影響吸附劑的吸附性能。實驗結果說明可以通過改變包埋材料的單體質(zhì)量分數(shù)來調(diào)節(jié)帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭的吸附性能。
表1.帶有不同單體含量的羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭對亞甲基藍的吸附
實施例13
帶有不同含量交聯(lián)劑的羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭對亞甲基藍的吸附
按照實施例1中步驟2的方法制備帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭,其中交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺含量分別為0.01%、2.09%、5.00%(羧基甜菜堿丙烯酰胺單體質(zhì)量分數(shù)為40%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%,余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量為羧基甜菜堿丙烯酰胺單體質(zhì)量的23%。
將制備好的帶有包埋材料的活性炭(均含有0.01g活性炭)與20ml50mg/l的亞甲基藍磷酸緩沖溶液混合,25℃恒溫震蕩,隔一段時間取上清液進行測試,分析吸附劑的吸附性能。
如表2所示,帶有交聯(lián)劑含量為0.01%、2.09%、5.00%的包埋材料的活性炭對磷酸緩沖溶液中亞甲基藍的清除率分別為98%、50%、30%左右。隨著交聯(lián)劑含量的增大,帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭的吸附性能減小,因為交聯(lián)劑含量增大,會使得包埋材料交聯(lián)度增大,孔徑減小,阻礙毒素擴散進入包埋材料。實驗結果說明可以通過改變交聯(lián)劑的含量來調(diào)節(jié)帶有羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭的吸附性能。
表2.帶有不同交聯(lián)度的羧基甜菜堿丙烯酰胺包埋材料的活性炭對亞甲基藍的吸附
實施例14
帶有不同包埋材料的活性炭與純活性炭對亞甲基藍的吸附比較
按照實施例5中步驟2的方法制備帶有不同包埋材料的活性炭,其中兩性離子單體質(zhì)量分數(shù)均為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量均為包埋材料單體質(zhì)量的23%。
將包埋材料的單體羧基甜菜堿丙烯酰胺、羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺、羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)、羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)、磺基甜菜堿丙烯酰胺、磺基甜菜堿甲基丙烯酰胺、磺基甜菜堿甲基丙烯酸酯、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸膽堿分別作為1-8號兩性離子包埋材料;將羧基甜菜堿丙烯酰胺、羧基甜菜堿甲基丙烯酰胺等比例混合(摩爾比),作為9號兩性離子包埋材料;將羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-1(cbma-1)、羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)等比例混合(摩爾比),作為10號兩性離子包埋材料。此處包埋材料標號與下表中一致。
將帶有不同兩性離子包埋材料的活性炭(均含有0.01g的活性炭)和帶有已應用的包埋材料聚乙二醇甲基丙烯酸酯(對比)和甲基丙烯酸羥乙酯(對比)的活性炭(含有0.01g活性炭)與20ml50mg/l的亞甲基藍(pbs溶液)混合,25℃恒溫震蕩;0.01g的純活性炭作為對照組,在相同條件下進行實驗。每隔一段時間取上清液進行測試,分析帶有不同包埋材料的活性炭與純活性炭的吸附性能。
亞甲基藍作為一種游離型親水性模型小分子,測試吸附劑的吸附性能。如表3所示,純活性炭對亞甲基藍(pbs溶液)的清除率為99%左右;帶有兩性離子聚合物包埋材料的活性炭對亞甲基藍的清除率均為95%以上;帶有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料的活性炭對亞甲基藍的清除率為50%左右;帶有甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料(對比)的活性炭對亞甲基藍的清除率僅為30%左右。聚乙二醇甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料孔徑小,擴散困難,使得帶有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料(對比)和甲基丙烯酸-2-羥基乙酯包埋材料(對比)的活性炭吸附性能相較純活性炭明顯減少;兩性離子包埋材料孔徑較大,擴散性能良好,使得帶有兩性離子包埋材料的活性炭吸附性能相較純活性炭并沒有明顯減弱,最大程度保留了活性炭原有的吸附性能。
表3.帶有不同包埋材料的活性炭與純活性炭對亞甲基藍的清除率
實施例15
在不同溶液中帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭與純活性炭對亞甲基藍的吸附比較
按照實施例1中步驟2的方法制備帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭,其中羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2單體質(zhì)量分數(shù)為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量為羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2單體質(zhì)量的23%。
為了進一步將吸附測試接近于臨床血液凈化過程,將帶有羧基甜菜堿丙烯酸甲酯-2包埋材料的活性炭(含有0.01g活性炭)與0.01g的純活性炭與20ml的50mg/l亞甲基溶液混合(分別溶于磷酸緩沖溶液(ph=7.4)、40mg/ml的白蛋白磷酸緩沖溶液、100%胎牛血清),25℃恒溫震蕩,隔一段時間取上清液進行測試,根據(jù)標準曲線計算上清液濃度,比較溶劑組分對帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2包埋材料的活性炭與純活性炭的吸附性能影響。
如圖2a-b所示,純活性炭在磷酸緩沖液中和白蛋白溶液中對亞甲基藍的清除率均為98%左右,但在蛋白溶液中吸附速度明顯下降;在100%胎牛血清中,對亞甲基藍的清除率僅為60%左右(圖2c)。帶有羧酸甜菜堿甲基丙烯酸酯-2包埋材料的活性炭在磷酸緩沖液(圖2a)、白蛋白溶液(圖2b)和100%胎牛血清(圖2c)中對亞甲基藍的清除率均為98%左右,吸附速度沒有明顯改變。在吸附過程中,帶有羧酸甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭在不同溶液中的吸附性能并沒有受到明顯影響;對純活性炭來說,溶劑成分越接近于真實人體血液環(huán)境,活性炭的吸附性能越差。
實施例16
在蛋白溶液中帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭與純活性炭對膽紅素的吸附比較
按照實施例1中步驟2的方法制備帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭,其中羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2單體質(zhì)量分數(shù)為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量為羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2單體質(zhì)量的23%。
稱取一定量的膽紅素,溶解于少量氫氧化鈉溶液中,使用白蛋白磷酸緩沖溶液稀釋,調(diào)節(jié)ph值,使其與人體環(huán)境相似。將帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭(均含有0.03g活性炭)和0.03g的純活性炭分別與5ml的膽紅素-白蛋白溶液(150mg/l膽紅素;40mg/ml白蛋白)混合,25℃恒溫震蕩,隔一段時間取上清液進行測試。膽紅素見光易分解,所有的實驗均在黑暗中進行。根據(jù)標準曲線計算上清液濃度,分析帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭與純活性炭的吸附性能。
膽紅素是一種與白蛋白結合能力較強的脂溶性毒素(結合常數(shù)為9.5×107m-1),與白蛋白的結合比為2:1,在平衡狀態(tài)下,游離膽紅素的量很少,只有0.1%左右。游離的膽紅素分子大小為1.2nm,白蛋白為6nm,實驗中使用的活性炭吸附劑的孔徑較小,不能對白蛋白-膽紅素復合物發(fā)生吸附作用。如表4所示,由于純活性炭生物相容性較差,易吸附蛋白堵塞吸附位點,在蛋白溶液中對膽紅素幾乎沒有吸附作用;但帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭具有優(yōu)異的生物相容性和抗污性,阻斷了對蛋白質(zhì)的吸附,但不影響對膽紅素的吸附,仍然具備與蛋白質(zhì)競爭吸附膽紅素的能力。
表4.帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭與純活性炭對膽紅素的吸附性能
實施例17
在蛋白溶液中帶有不同包埋材料的h103樹脂與純h103樹脂對膽紅素的吸附比較
按照實施例7中步驟2的方法制備帶有不同包埋材料的h103樹脂,其中包埋材料單體質(zhì)量分數(shù)均為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液)。樹脂的加入量均為包埋材料單體質(zhì)量的35%。
樹脂帶有的包埋材料的分類與實施例14相同。此處包埋材料標號與下表中一致。
稱取一定量的膽紅素,溶解于少量氫氧化鈉溶液中,使用白蛋白磷酸緩沖溶液稀釋,調(diào)節(jié)ph值,使其與人體環(huán)境相似。將帶有包埋材料的樹脂(均含有0.03gh103樹脂)和0.03g的純h103樹脂分別與10ml膽紅素-白蛋白溶液(150mg/l膽紅素;40mg/ml白蛋白)混合,25℃恒溫震蕩,隔一段時間取上清液進行測試,膽紅素見光易分解,所有的實驗均在黑暗中進行。根據(jù)標準曲線計算上清液濃度,分析帶有不同包埋材料的樹脂與純樹脂的吸附性能。
如表5所示,純樹脂在白蛋白溶液中對膽紅素的清除率僅為6%左右,吸附作用很弱;帶有甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料(對比)的樹脂在白蛋白溶液中對膽紅素的清除率僅為18%左右;帶有兩性聚合物包埋材料的樹脂對膽紅素的清除率均為45%左右。實驗結果表明,由于純樹脂生物相容性差,易吸附蛋白導致吸附位點堵塞,在蛋白溶液中幾乎失去對膽紅素的吸附能力;帶有甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料(對比)的樹脂相比純樹脂,在白蛋白溶液中對膽紅素的清除率有所增加,但是由于包埋材料孔徑較小,膽紅素分子不易擴散通過,而且包埋材料緊湊的結構阻塞了樹脂的部分活性吸附位點,使得吸附性能較差;帶有兩性離子包埋材料的樹脂具有優(yōu)異生物相容性和抗污性能,阻斷了樹脂對蛋白質(zhì)的吸附,但不影響對膽紅素的吸附,仍然具備與蛋白質(zhì)競爭吸附膽紅素的能力。
表5.帶有不同包埋材料的h103樹脂與純h103樹脂對膽紅素的吸附
實施例18
帶有不同包埋材料的h103樹脂與純h103樹脂對維生素b12的吸附比較
按照實施例7中步驟2的方法制備帶有不同包埋材料的h103樹脂,其中包埋材料單體質(zhì)量分數(shù)均為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液)。樹脂的加入量均為包埋材料單體質(zhì)量的35%。
樹脂帶有的包埋材料的分類與實施例14相同。此處包埋材料標號與下表中一致。
稱取一定量的維生素b12,溶解于磷酸緩沖液中。將帶有包埋材料的樹脂(均含有0.03gh103樹脂)和0.03g的純h103樹脂分別與10ml200mg/l的維生素b12溶液混合,25℃恒溫震蕩,隔一段時間取上清液進行測試,根據(jù)標準曲線分析上清液濃度,分析帶有不同包埋材料的樹脂與純樹脂的吸附性能。
維生素b12作為一種游離型親水性模型中分子物質(zhì),測試帶有包埋材料的吸附劑的吸附性能。如表6所示,純樹脂在磷酸緩沖液中對維生素b12的清除率為46%左右;帶有聚甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料(對比)的樹脂對維生素b12的清除率僅為2.95%左右,帶有有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料(對比)的樹脂對維生素b12的清除率為7%左右,吸附作用均不明顯;帶有兩性離子包埋材料的樹脂對維生素b12的清除率均為90%左右。維生素b12是一種中分子模型物質(zhì)(分子大小為2.09nm),甲基丙烯酸羥乙酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料孔徑較小,維生素b12分子較大,不易擴散通過,所以嚴重影響了樹脂的吸附性能。兩性離子包埋材料的孔徑較大,帶有兩性離子包埋材料的樹脂對維生素b12等中分子物質(zhì)亦具有較強的吸附性能。
表6.帶有不同包埋材料的h103樹脂與純h103樹脂對維生素b12的吸附
實施例19
帶有包埋材料的活性炭的物理性能測試
按照實施例5中步驟2的方法制備帶有包埋材料的活性炭,其中包埋材料單體質(zhì)量分數(shù)為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量為包埋材料單體質(zhì)量的23%。將帶有包埋材料的活性炭樣品在0.5mm/min的速度下進行機械性能測試。楊氏模量在樣品10%-20%的應變下進行計算。
帶有包埋材料的活性炭樣品的平衡溶脹率通過計算樣品溶脹前后的體積比得到,計算公式如下:
vs:樣品完全溶脹后的體積(mm3);vr:樣品溶脹前的體積(mm3);ds:樣品完全溶脹后的直徑(mm);dr:樣品溶脹前的直徑(mm);ls:樣品完全溶脹后的厚度(mm)lr:樣品溶脹前的厚度(mm)
包埋材料的孔徑可以由機械性能相關參數(shù)和樣品溶脹率結合下面兩個公式計算得出:
τs:樣品在特定應變下產(chǎn)生的應力(pa);α:樣品的形變率(%);r:通用氣體常數(shù)(jmol-1k-1);t:絕對溫度(k);
na:阿伏加德羅常數(shù);ξ:包埋材料的孔徑大小(nm)
如圖3b-c所示,包埋有活性炭的樣品的壓縮模量和斷裂應變比純包埋材料(無活性炭)要稍高一點,說明包埋活性炭后并沒有對純包埋材料的機械性能產(chǎn)生較大影響。與帶有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料(對比)的活性炭相比(31%),帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭具有較大的斷裂應變(71%),表示帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭機械性能較好,在吸附過程中能更好的保持自身穩(wěn)定性,不會有吸附材料破碎、活性炭微粒泄漏的風險。相反,帶有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料(對比)的活性炭具有較高的壓縮模量、較小的斷裂應變,說明材料脆性較大,在吸附實驗中易發(fā)生破碎,機械性能較差。
包埋有活性炭的樣品的溶脹率與純包埋材料沒有明顯差異,表示包埋活性炭后沒有對包埋材料的溶脹性能產(chǎn)生影響(圖3a)。羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料通過離子作用力結合水分子具有較強的水合作用使得其具有最大的溶脹率(1.69),聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料的溶脹率為1.12。甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料具有最小的溶脹率(0.79),表示其在水性溶液中會發(fā)生收縮,使得材料結構變得更為緊湊。包埋材料具有較大的孔徑是應用于血液灌流領域的關鍵性質(zhì),孔徑較大使得溶質(zhì)能較容易擴散進入水凝膠,發(fā)生吸附作用。如圖3d所示,聚乙二醇甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料的孔徑分別為2.26nm和1.94nm,孔徑分布較窄。羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料在水性溶液中發(fā)生較大程度的溶脹,使得材料孔徑(5.59nm)是聚乙二醇甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料的兩倍以上,具有較高的擴散滲透性,是一種較為理想的包埋材料。
實施例20
帶有包埋材料的活性炭與純活性炭的微粒泄漏測試
按照實施例5中步驟2的方法制備帶有包埋材料的活性炭,其中包埋材料單體質(zhì)量分數(shù)為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量為包埋材料單體質(zhì)量的23%。
對于微粒泄漏測試,將帶有包埋材料的活性炭樣品(均含有0.03g活性炭)分別裝入離心管中:(1)帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭(cbma-2-pac);(2)帶有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料(對比)的活性炭(pegma-pac);(3)帶有甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料(對比)的活性炭(hema-pac)。將每管加入0.9%的nacl溶液(含有300單位的肝素鈉),在室溫、100rpm的條件下培養(yǎng)60min,取上清在600nm下進行光學密度測試;加入新鮮溶液重復培養(yǎng)三次,觀察微粒泄漏結果。
如圖4所示,帶有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料(對比)的活性炭和帶有甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料(對比)的活性炭有一定程度的微粒泄漏。聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料機械性能較差,在實驗過程中會出現(xiàn)破碎造成微粒泄漏;甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料機械性能較好,但是包埋材料與活性炭的相容性較差,在實驗過程中易造成活性炭微粒泄漏。帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭具有較好的機械性能和穩(wěn)定性,能很好防止活性炭微粒泄漏。
實施例21
帶有包埋材料的活性炭與純活性炭的溶血測試
按照實施例5中步驟2的方法制備帶有包埋材料的活性炭,其中包埋材料單體質(zhì)量分數(shù)為40%,交聯(lián)劑n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量分數(shù)為0.27%,引發(fā)劑2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮為0.25%(余量為磷酸緩沖液);活性炭的加入量為包埋材料單體質(zhì)量的23%。
將帶有包埋材料的活性炭與純活性炭進行溶血測試,以此驗證吸附材料的血液相容性。對于溶血性測試,將測試樣品分別裝入離心管中,每管分別加入0.3ml的新鮮小鼠血液和1.2ml的0.9%的nacl溶液,渦旋混合,在37℃下孵育30min。正對照:含有0.3ml的新鮮小鼠血液和1.2ml的去離子水(不含有測試樣品);負對照:含有0.3ml的新鮮小鼠血液和1.2ml的0.9%的nacl溶液(不含有測試樣品)。測試樣品與血液孵育完成后,1000rpm離心10min,取上清液在541nm下測試吸光值,計算溶血率。
hr=(as-an)/(ap-an)
as為樣品的吸光值;an為負對照的吸光值;ap為正對照的吸光值。
在臨床應用中,與血液直接接觸的材料的溶血率必須小于5%。如表7所示,溶血實驗證明,純活性炭在與血液直接接觸時,由于血液相容性較差,形成明顯的溶血現(xiàn)象,溶血率約為15%;帶有甲基丙烯酸羥乙酯包埋材料(對比)的活性炭和帶有聚乙二醇甲基丙烯酸酯包埋材料(對比)的活性炭雖然對純活性炭的生物相容性有所改善,但是仍會造成一定程度的溶血現(xiàn)象,溶血率<1%。帶有羧基甜菜堿甲基丙烯酸酯-2(cbma-2)包埋材料的活性炭,具有良好的血液相容性,在與血液接觸時,不會引起溶血反應,在血液凈化吸附劑方面具有較好的應用前景。
表7.帶有包埋材料的活性炭與純活性炭的溶血測試結果
以上制備例和效果例均是對于本發(fā)明具體實施方案和效果的示例,而不得被視為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明公開和提出的所有方法,本領域技術人員可通過借鑒本文內(nèi)容,適當改變原料和條件等環(huán)節(jié)實現(xiàn),盡管本發(fā)明的方法已通過較佳實施例進行了描述,相關技術人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法進行改動或重新組合,來實現(xiàn)最終的制備技術。特別需要指出的是,所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的,他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。