[發(fā)明專利]一種磺化二羥丙基殼聚糖改性聚砜膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811316205.5
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109316983B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱運仁;王燦;閆升
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D67/00
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吝秀梅

一種磺化二羥丙基殼聚糖改性聚砜膜及其制備方法。本發(fā)明以聚砜膜(PSF膜)作為基膜，通過紫外接枝將2,4?二羥基二苯甲酮(2,4?DHBP)錨定在聚砜基膜表面，得到羥基化聚砜基膜；再通過醚化反應(yīng)將乙烯基縮水甘油醚接枝在羥基化聚砜基膜表面，得到乙烯基化聚砜基膜；最后利用邁克爾加成反應(yīng)將磺化二羥丙基殼聚糖(SDHPCS)接枝在乙烯基化聚砜基膜表面，得到磺化二羥丙殼聚糖改性聚砜膜(SDHPCS?PSF膜)。本發(fā)明的特點是聚砜膜表面含有磺化二羥丙基殼聚糖改性聚砜，提高了膜表面的親水性和抗凝血性；且工藝簡單，反應(yīng)條件溫和可控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域，特別涉及一種磺化二羥丙基殼聚糖改性聚砜膜及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著疾病譜的變化和人口老齡化進程加速，世界范圍內(nèi)慢性腎臟病的發(fā)病率逐年上升。腎臟替代治療患者人數(shù)以每年11％以上的速度遞增。血液透析是ESRD患者主要治療方法之一。透析膜作為血液透析治療的核心部分，如何有效避免透析過程中膜面出現(xiàn)凝血和形成血栓一直是血液透析器臨床使用面臨的一個至關(guān)重要的問題。聚砜因具有耐高溫、機械性能好、抗腐蝕性強等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于透析膜的制備。又因制膜過程中孔徑和孔徑分布可易于控制，對血液中的中分子有害物質(zhì)β₂-微球蛋白和內(nèi)毒素能夠有效去除，因而國內(nèi)市場使用的透析膜以聚砜膜為主。然而，聚砜膜結(jié)構(gòu)中無親水性基團和抗凝血性分子，所以聚砜本身血液相容性差，與血液接觸時，蛋白質(zhì)將迅速吸附到膜的表面上，并且吸附的蛋白質(zhì)層可進一步導致血小板粘附，聚集和凝血等。本發(fā)明旨在解決聚砜材料在使用時產(chǎn)生的蛋白質(zhì)吸附和凝血等問題，提供一種具有良好血液相容性的改性聚砜膜及其制備方法。

目前聚砜膜的改性主要采用表面改性來提高材料的血液相容性，這樣不僅可提高材料的血液相容性，還可保持聚砜膜材料固有的良好力學性能。對聚砜膜進行表面改性策略有改善表面的親水性能、使表面帶負電荷、表面接枝兩性離子聚合物、設(shè)計微相分離結(jié)構(gòu)、種植內(nèi)皮細胞、表面肝素化、表面類肝素化以及表面固定尿激酶等生物大分子等方法。Yang MC等(Journal of Polymer Research,2002,9(2):135-140.)首先將聚砜膜進行臭氧處理，然后利用丙烯酸在膜表面反應(yīng)，最后將殼聚糖分子接枝在聚砜膜表面，得到了親水性和生物相容性較好的殼聚糖改性聚砜。Mayes等(Biomaterials,2006,27(6):856-865)先將聚砜本體改性成氯甲基化聚砜，再利用Williamson醚化反應(yīng)將封一端的聚乙二醇本體接枝在氯甲基化聚砜上，從而得到了以聚乙二醇為親水側(cè)鏈和聚砜為疏水骨架的新型聚合物材料。這種聚乙二醇改性聚砜本體材料的親水性得到了很大改善，因而抗蛋白質(zhì)吸附和污染的能力大大增強。然而親水性接枝鏈的長短、接枝鏈密度、鏈與蛋白質(zhì)之間的相互作用、蛋白的大小等因素都會影響鏈對蛋白質(zhì)的排斥等作用。Liu P S等(Biomacromolecules,2009,10(10):2809-16.)從分子工程設(shè)計觀點撰文指出內(nèi)鹽型兩性離子應(yīng)當具有優(yōu)異的抗凝血性能，兩性離子材料具有優(yōu)異的血液相容性，其原因在于兩性離子結(jié)構(gòu)不僅與蛋白質(zhì)等生物體大分子及其自組裝體間作用力小，而且其水合能力強，不能進入蛋白質(zhì)天然構(gòu)象的內(nèi)部，從而有利于維持蛋白質(zhì)的原有構(gòu)象。在材料表面的生物活性化和負電荷設(shè)計過程中，可將生理活性物質(zhì)固定在材料表面可以形成生物活性表面，從而減弱血液與材料表面的相互作用，提高抗凝血性能。其中表面肝素化是應(yīng)用最為廣泛，通過肝素化處理，能激活抗凝血酶的活性來發(fā)揮抗凝血作用的，防止凝血的形成。然而肝素分子特異性差，易于與其他蛋白質(zhì)結(jié)合，尤其是血小板因子，由此誘發(fā)血小板減少癥，此外，肝素也存在誘發(fā)出血癥和高血鉀等副作用，同時肝素比較昂貴，限制了肝素接枝聚砜表面的臨床應(yīng)用。劉天明等(Materials ScienceEngineering C Materials for Biological Applications,2017,79:570)將磺化羥丙基殼聚糖接枝到聚砜膜表面，改性材料的親水性和血液相容性得到了明顯的改善。趙長生等(Journal of Membrane Science,2017,528:251–263)致力于研究原位交聯(lián)/共聚等表面改性技術(shù)將類肝素結(jié)構(gòu)及類肝素結(jié)構(gòu)的凝膠粒子構(gòu)筑聚醚砜生物相容性膜，并研究了采用芳香族聚酰胺納米纖維來提高聚砜(PSF)和聚醚砜(PES)膜的血液相容性。對聚砜膜材料表面和類肝素分子的設(shè)計成為當前研究的熱點。發(fā)明專利CN104841285A公布了一種由檸檬酸和殼聚糖改性的生物相容性的聚氨酯及其制備方法。發(fā)明專利CN106943901A公布了磺化羥丙基殼聚糖改性的生物相容性聚砜膜。