[發明專利]一種檸檬酸和殼聚糖改性的抗凝血聚氨酯血液透析膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201510239690.0
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN104841285B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 邱運仁;徐靜遠;吳興澤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B01D69/02
• 分類號: B01D69/02;B01D67/00;B01D69/08;B01D71/54;A61M1/28
• 代理公司: 中南大學專利中心43200
• 代理人: 胡燕瑜

技術領域

本發明屬于生物醫用材料領域，特別涉及一種檸檬酸和殼聚糖改性的抗凝血聚氨酯血液透析膜及其制備方法。

背景技術

聚氨酯具有良好的生物相容性和物理性能，是常用的透析膜材料之一。但其與血液直接接觸時，容易被血蛋白污染，又因為其抗凝血性能不足，與血液接觸還會導致血栓的形成。本發明致力于解決現有聚氨酯血透膜的在抗凝血方面的不足，提供了一種抗凝血改性聚氨酯血液透析膜及其制備方法。

關于血液透析膜的研究報道已有很多。例如，中國專利CN 103316596 A公開了一種抗凝血聚乳酸血液透析膜的制備方法，以提高其親水性和抗凝血性。該技術在制備聚乳酸中空纖維膜后，經二胺活化，在膜表面引入肝素以得到聚乳酸中空纖維膜。該技術存在工藝較復雜、所使用的改性物質肝素價格昂貴、且表面引入肝素存在穩定性較差等缺陷。中國專利CN 102258946 A公開了一種低密度脂蛋白親和吸附血液透析膜材料的制備方法。該技術通過常壓低溫等離子活化改性處理方法引入活性反應基團，膜材料表面的親水性和血液相容性都得到了提高，但實際操作工程中存在工藝復雜、表面改性的均勻性難以保證。中國專利CN 102755844 A公開了一種表面離子化改性聚砜超濾膜的制備方法。該發明采用含聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的兩親性嵌段共聚物與聚砜進行溶液共混，通過浸沒沉淀相轉化法制備聚砜超濾膜，用溴代酸溶液進行表面季胺化處理后，膜表面帶有陰、陽離子，使膜的親水性和抗污染能力得到提高，但其血液相容性未有明顯提高。

本發明的突出特點是充分利用聚氨酯具有良好的生物相容性和物理性能，通過以檸檬酸和殼聚糖改性得到的抗凝血改性聚氨酯為基材料，制備一種新型抗凝血改性聚氨酯血液透析膜。該聚氨酯長鏈鍵合的聚乙二醇結構確保了材料較強親水性，以降低非特異蛋白在膜表面的吸附從而抑制血液凝固；且該改性聚氨酯材料的長鏈兩端鍵合的檸檬酸結構和殼聚糖結構，起到了進一步提高其生物相容性的作用。并且，該抗凝血改性聚氨酯血液透析膜具有制備工藝簡單易控的特點，所制備的血液透析膜具有良好的抗凝血性、生物相容性和抗菌性。

發明內容

本發明的目的是解決現有血液透析膜在血液相容性方面存在的不足的問題。該改性聚氨酯血液透析膜的特點在于采用一種檸檬酸和殼聚糖改性的抗凝血聚氨酯作為基材以制備血液透析膜，從而提高血液透析膜親水性、抗凝血性、化學穩定性。

該抗凝血改性聚氨酯血液透析膜的起始原料配比如下：

(1)該抗凝血改性聚氨酯的結構為：

上述結構式鏈端中的R表示殼聚糖結構；n＝4～140，m＝30～200。

(2)改性聚氨酯膜液的質量組成為

抗凝血改性聚氨酯15～30％

溶劑75～85％。

其中溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜中的一種或以上溶劑的混合物。

一種抗凝血改性聚氨酯血液透析膜的制備方法，包括以下步驟：

1)改性聚氨酯血液透析膜原液的制備：

1)膜液的制備：

將以上所述的抗凝血改性聚氨酯15～30％，溶劑70～85％(以上均為質量百分濃度，下同)，加入原料罐中，在70～95℃下加熱攪拌溶解2～20小時，待充分溶解后，在溫度20～40℃下靜置8～24小時脫泡，得到均勻的改性聚氨酯膜液。

2)中空纖維膜的制備：

打開氮氣閥，使原料罐壓力維持0.050～0.20MPa，改性聚氨酯膜液經過濾，通過計量泵壓入紡絲頭，膜液流量為0.8～2mL/min(對單孔噴絲頭而言，下同)，同時通入芯液，流量為1.0～1.5mL/min。初生態膜經過2～20cm空氣間距后，在卷絲機的牽引下經過凝固浴和清洗浴后，纏繞于卷絲機上。其中，卷絲速度為20～50m/min，凝固浴溫度為0～30℃，清洗浴溫度為20～35℃。制備的抗凝血改性聚氨酯血液透析膜，其內徑為150～250um，壁厚為30～50um，超濾系數為6～60mL/m².h.mmHg，尿素清除率為60～90％，β2微球蛋白清除率為30～60％，白蛋白清除率為2～10％，抗致病性大腸桿菌99％。

本發明與現有技術相比，擁有以下突出優點：

1.擁有檸檬酸結構和殼聚糖結構的改性聚氨酯具有優良的血液相容性、抗菌性和抗微生物污染能力，同時親水性和抗蛋白污染能力也遠高于未改性的聚氨酯血液透析膜。

2.本發明的制備方法簡單易控，所制備的血液透析膜穩定性好。