用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)毒素血癥可以出現(xiàn)在多系統(tǒng)的多種疾病中，通常導(dǎo)致膿毒血癥、致死性膿毒性 休克、多器官功能衰竭、彌漫性血管內(nèi)凝血等，病死率極高，超過40%以上。而血液灌流用內(nèi) 毒素吸附劑可用于清除膿毒血癥、膿毒性休克和多器官功能障礙綜合征等患者體內(nèi)的內(nèi)毒 素，達到提高患者存活率和改善其臨床狀況的目的。
[0003] 血液灌流用內(nèi)毒素吸附劑通常是以大孔樹脂或活性炭等為載體，經(jīng)活化加載配基 而得到。目前吸附內(nèi)毒素常用的配基主要有多粘菌素 B、聚賴氨酸、人血清白蛋白、聚乙烯亞 胺PEI、二乙胺乙基DEAE、抗rHu-TNF- α單克隆抗體等。
[0004] 常規(guī)的中性大孔吸附樹脂的制備，是在苯乙烯-二乙烯苯聚合之后，采用氯甲醚 活化，再經(jīng)過硝基苯的傅氏交聯(lián)反應(yīng)增加比表面積。采用這種合成技術(shù)路線容易導(dǎo)致強烈 刺激性化學(xué)物質(zhì)氯甲醚和硝基苯的殘留，這兩種物質(zhì)均為強烈致癌物，對患者的健康存在 極大的安全隱患。
[0005] 而且通常吸附劑樹脂血液相容性差，其與血液直接接觸會破壞有形成分如紅細 胞、白細胞及血小板。在70年代初，加拿大麥吉爾大學(xué)的張明瑞教授率先用白蛋白火棉膠 包裹活性炭用于血液灌流，使得吸附劑表面更加光滑，提高了血液相容性，防止了微粒脫 落，同時吸附性能并無明顯變化。此后，在各國學(xué)者共同努力下，開發(fā)出了很多新包膜材料 和新包膜方法，對提高血液相容性，推動血液灌流起了重要作用。
[0006] 但由于火膠棉等包膜比較薄，不可避免地在使用過程中出現(xiàn)崩解脫落，產(chǎn)生微粒， 增加了臨床使用過程中的血液栓塞和凝血風(fēng)險。國內(nèi)有報道指出火棉膠包膜血液灌流器 HCT (紅細胞比容)非顯著性增高并與血小板減少同步，說明血液吸附器血液相容性差；附于 血管壁的WBC (白細胞）可游離到血液中，炎癥因子快速一過性上升，體內(nèi)應(yīng)用時，因生物相 容性差會促使各種細胞的炎癥因子快速合成及釋放，包被膜孔徑無統(tǒng)一針對性極大地降低 了吸附器對中分子物質(zhì)吸附能力，這也可能為另一原因。此外，包膜技術(shù)一般會堵塞吸附劑 的孔道(而其孔道是針對吸附細胞因子設(shè)計的)，從而降低吸附劑對細胞因子的吸附能力。 而且制備包膜時使用的溶劑中的乙醚不易清除，對人體有害。
[0007] 內(nèi)毒素和細胞因子(如腫瘤壞死因子TNF-α，白細胞介素 IL-l、IL-6)水平的改變 對膿毒癥患者的生存起著重要作用。因此，吸附劑對內(nèi)毒素和細胞因子的特異性吸附作用 顯得尤為重要。
[0008] 但是目前而對于內(nèi)毒素吸附劑的研宄，大多數(shù)只是研宄其對內(nèi)毒素分子的吸附研 宄，而沒有吸附劑對細胞因子的吸附性能研宄。例如，日本專利公開號1-16389中多粘菌素 固定在合適的載體中制成內(nèi)毒素吸附劑。日本專利公開號3-35974公開了一種吸附劑中的 堿性氮功能基和多粘菌素固定到乙烯基聚合物上。該吸附劑通過多粘菌素配基分解內(nèi)毒 素，并允許堿性氮功能基吸附內(nèi)毒素分解產(chǎn)物。然而，制備該吸附劑的部分流程是非常昂貴 的，如多粘菌素價格昂貴。日本公開專利公開號6-211900公開了一種吸附材料，聚陰離子 聚合物固定到一個載體(如多孔玻璃，硅膠涂有多孔有機聚合物，交聯(lián)的碳水化合物）具有 合適的孔徑與分子的排除范圍。然而，這種吸附材料吸附內(nèi)毒素的能力較小。而細胞因子 水平的改變對膿毒癥患者的生存起著重要作用，因此，吸附劑對內(nèi)毒素分子和細胞因子同 時具有吸附清除作用顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明對吸附劑樹脂進行選擇，同時對吸附劑的合成路線進行 改進，制備出殘留少，對人體副作用小的，具有良好的血液相容性同時也對細胞因子、內(nèi)毒 素具有較好的吸附量和清除率的用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑。
[0010] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題的解決方案是：用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑的制備方 法，包括以下步驟， 準備多孔載體；所述載體為聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂或者聚甲基丙烯酸甲酯樹脂，所 述樹脂的孔徑為5~50nm，比表面積彡500m2/g ; 對載體樹脂的殘余雙鍵進行環(huán)氧化改性； 固載配基。
[0011] 為了提高聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂的血液相容性，作為上述方案的進一步改進， 可以增加接枝改性的步驟，具體地，一種用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑的制備方法，包括以 下步驟： 準備多孔載體；所述載體為聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂，所述樹脂的孔徑為5~50nm，比 表面積彡500m2/g ; 對載體樹脂進行接枝改性； 對接枝改性后的載體樹脂的殘余雙鍵進行環(huán)氧化改性； 固載配基。
[0012] 為了提高吸附效率，作為上述方案的進一步的改進，還可以增加添加連接臂的步 驟，具體地，一種用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑的制備方法，包括以下步驟： 準備多孔載體；所述載體為聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂，所述樹脂的孔徑為5~50nm，比 表面積彡500m2/g ; 對載體樹脂的殘余雙鍵進行環(huán)氧化改性； 在載體上添加連接臂； 固載配基。
[0013] 或，一種用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑的制備方法，包括以下步驟： 準備多孔載體；所述載體為聚苯乙烯二乙烯基苯樹脂，所述樹脂的孔徑為5~50nm，比 表面積彡500m2/g ; 對載體樹脂進行接枝改性； 對接枝改性后的載體樹脂的殘余雙鍵進行環(huán)氧化改性； 在環(huán)氧化改性后的載體樹脂上添加連接臂； 固載配基。
[0014] 通過添加連接臂，可以有效提高配基的運動能力，并可利用連接臂的疏水作用加 強對內(nèi)毒素分子的選擇吸附能力。
[0015] 上述方案中用到的聚苯乙稀二乙稀基苯樹脂可以由純度^ 78wt%的二乙稀基苯 懸浮聚合制備；聚甲基丙烯酸甲酯樹脂也可以由懸浮聚合制備。
[0016] 為了便于環(huán)氧化反應(yīng)進行，優(yōu)選殘余雙鍵含量較多的樹脂作為載體，如可采用殘 余雙鍵的含量多1. 0 mm〇l/g的樹脂進行環(huán)氧化改性。
[0017] 配基可以是常用于內(nèi)毒素吸附劑的配基，優(yōu)選地，所述配基為聚賴氨酸、甘氨酸、 精氨酸、硫酸多粘菌素 B、聚乙烯亞胺、己二胺、人血清白蛋白中的一種或兩種的組合；進一 步優(yōu)選地，為聚賴氨酸、聚賴氨酸和甘氨酸、精氨酸、硫酸多粘菌素 B、聚乙烯亞胺、己二胺或 人血清白蛋白；進一步地，在pH=10~14的條件下，引入聚賴氨酸、聚賴氨酸和甘氨酸。
[0018] 環(huán)氧化是利用樹脂上的殘余雙鍵進行的，以提高環(huán)氧基含量，為進行后續(xù)的一系 列反應(yīng)增加配基含量。優(yōu)選地，所述環(huán)氧化改性后環(huán)氧基含量多0. 7mmol/g，優(yōu)選地，采用間 氯過氧苯甲酸或雙氧水進行環(huán)氧化改性。
[0019] 優(yōu)選地，所述接枝改性是采用醋酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯和 甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿中的一種或多種對載體樹脂進行接枝改性。
[0020] 優(yōu)選地，所述添加連接臂是首先引入二胺活化環(huán)氧化改性后的載體樹脂，然后再 添加連接臂，所述連接臂具有可與氨基反應(yīng)的基團，以便與配基結(jié)合。進一步優(yōu)選地，所述 連接臂為琥珀酸或戊二醛。
[0021] 此外，上述制備方法中，為了防止未反應(yīng)活潑環(huán)氧基的殘留，在灌流過程中對人體 可能存在風(fēng)險，還包括封閉殘余環(huán)氧基的步驟。
[0022] 本發(fā)明還提供了一種由上述方法制備的用于血液灌流的內(nèi)毒素吸附劑。
[0023] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方案通過改變合成工藝路線，避免吸附劑有害物質(zhì) 殘留，具體地，先利用吸附樹脂的殘余雙鍵對其進行環(huán)氧化改性，提高環(huán)氧基量，然后利用 環(huán)氧基添加疏水性的連接臂，提高配基運動能力，從而使吸附劑具有良好的內(nèi)毒素吸附效 果；并控制樹脂的孔徑和比表面積來保證吸附劑對細胞因子的吸附量和清除率。
[0024] 本發(fā)明利用樹脂的殘余雙鍵對其進行環(huán)氧化活化，能夠有效提高樹脂的反應(yīng)活 性。例如常規(guī)的利用樹脂上的羥基跟環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)進行環(huán)氧化，環(huán)氧改性的環(huán)氧基含量 只有幾百μ mol/g，本法制得的環(huán)氧基含量大幅提高，甚至可高達I