[發明專利]一種甲殼素納米纖維多孔復合微球血氨吸附劑、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 202011480268.1
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112755967B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 葉啟發;吳雙泉;陳彪;王偉;鐘自彪;王彥峰
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28;B01D15/00;A61M1/36
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 石超群

本發明屬于天然高分子生物醫用材料領域，具體涉及一種甲殼素納米纖維多孔復合微球血氨吸附劑、其制備方法及應用。該吸附劑為甲殼素納米纖維與沸石復合的多孔網絡微球，沸石被包裹于甲殼素納米纖維多孔網絡微球內，所述復合微球血氨吸附劑的粒徑為0.1～1mm，孔徑分布為2～40nm，最可幾孔隙分布為5～15nm，比表面積為100～500m²/g，甲殼素納米纖維的直徑為10～50nm，沸石的粒徑為0.01～50μm，沸石的含量為1％～50％。本發明的吸附劑具有多尺度多層次的納米纖維網狀結構，以及豐富的適合血氨自由擴散的通孔孔道，具有良好的生物相容性和血液相容性，對血氨具有良好的吸附效果。

技術領域

本發明屬于天然高分子生物醫用材料領域，具體涉及一種甲殼素納米纖維多孔復合微球血氨吸附劑、其制備方法及應用。

背景技術

肝性腦病(Hepatic Encepjalopathy，HE)是嚴重急、慢性肝功能衰竭患者體內肝功能失調或障礙引起的體內多種物質代謝紊亂而導致的中樞神經系統功能失調綜合征，其突出表現為行為異常、性格改變、意識障礙及昏迷等神經和精神性癥狀，是嚴重急、慢性肝病患者常見并發癥和致死的重要原因之，目前尚缺乏特效治療，因此HE預后差，死亡率高。目前的研究表明HE的發病機制是多因素復雜綜合作用的結果、涉及多種物質的代謝異常，其中氨中毒是HE發病機制中的重要因素。

血液灌流是賴于體外吸附系統直接清除血液中的毒素和致病因子，能快速有效緩解病情，具有操作方便、安全性高、效果好、價格相對較低的特點。該技術的關鍵在于選擇和設計選擇性吸附能力強，吸附效率高、生物相容性和血液相容性好的吸附劑材料，而這仍然是急待解決的一項技術難題。現階段血液灌流材料的研究中尚無對血氨的有效吸附材料，開發一款能高效選擇性吸附血氨且具有良好生物相容性和血液相容性的吸附材料，對于輔助治療嚴重急、慢性肝功能衰竭，清除患者血液中過量血氨，緩解HE的病情，減少HE的發生具有重要的臨床意義。

天然沸石是一種架狀構造的含水多孔鋁硅酸鹽礦物，主要含有Na、Ca以及少數Sr、Ba、K、Mg等金屬離子。沸石的化學組成通常表示為：(Na,K)_x(Mg,Ca,Sr,Ba)_y{Al_(x+2y)Si_[n-(x+2y)]O_2n}·mH₂O。其結晶結構基本單元是以硅為中心和周圍四個氧離子排列而成的硅氧四面體，其中部分Si⁴⁺為Al³⁺取代，導致負電荷過剩，因此，結構中有堿金屬(或堿土金屬)等平衡電荷的離子。同時沸石構架中有一定孔徑的空腔和孔道，決定了其具有吸附、離子交換等性質，其離子交換選擇性順序為：Cs⁺Rb⁺K⁺NH₄⁺Ba²⁺Sr²⁺Na⁺Ca²⁺Fe³⁺Al³⁺Mg²⁺Li⁺。可見其對氨氮具有很強的選擇性吸附能力，因而沸石常被用來處理廢水中的氨氮。

沸石具有多孔性、篩分性、離子交換性、耐酸性及對水的強結合性，雖對氨氮具有很強的選擇性吸附能力，但其生物相容性和血液相容性需要改善才能應用于血液灌流中，且粉末或顆粒狀沸石雖能高效去除氨氮，但是其可操作性差，在使用過程中容易滲漏，導致堵塞，因此急需尋找一種高效、簡單、實用的可提高沸石可操縱性和穩定性的改性方法，以利于其應用于血液灌流中清除血氨。

甲殼素來源于蝦蟹的外殼，是重要的海洋天然高分子資源，其含量豐富，具有良好的生物相容性、生物活性和生物可降解性，已初步顯示是重要的生物醫學材料。而且其對血液各成分無副作用，對膽紅素、乳酸鹽、膽汁酸、膽固醇、尿酸、肌酐等具有良好的清除作用，可用于血液灌流吸附材料。全球每年都有上百萬噸的蝦蟹殼廢棄物，給全球的經濟和生態造成嚴重的負擔，從中提取甲殼素等重要海洋資源，可帶來巨大的經濟效益。

發明內容