CN101088603A - 一种吸附材料的制备方法及产品 - Google Patents

Abstract

一种吸附材料的制备方法，该吸附材料是一种高交联大孔聚苯乙烯、醋酸乙烯酯、二乙烯苯三元共聚物为骨架经氯甲基化和附加交联反应制备出高交联大孔吸附树脂；专用于清除吸毒人员血液中滞留毒品物质；本发明制备方法包括：共聚反应、氯甲基化反应、附加交联反应。本方法制做出的产品是均孔网状高交联大孔吸附树脂。

Description

一种吸附材料的制备方法及产品

发明所属技术领域

本发明属于一种以高交联大孔聚苯乙烯、醋酸乙烯酯、二乙烯苯三元共聚物为骨架经氯甲基化和附加交联反应制备出高交联大孔吸附树脂的制备方法及产品，该产品吸附材料专用于血液灌流技术中，清除吸毒人员血液中滞留毒品物质。

现有技术背景

传统工艺选用硝基苯和二氯化锌进行反应，由于硝基苯存在如下缺陷：(1)毒性大；(2)需要较高得反应温度，能源消耗大；(3)对环境污染较严重；(4)对操作人员的健康危害大；(5)后处理非常困难，溶剂用量大；(6)产品树酯的交联网络和交联分布不均匀。此外尚未见到使用本发明方法制做的产品有临床应用于血液灌流吸附技术中，并获得成功的报道。

发明的内容

本发明是一种吸附材料制备的方法；该吸附材料是一种以高交联大孔聚苯乙烯、醋酸乙烯酯、二乙烯苯三元共聚物为骨架，经氯甲基化和附加交联反应制备出的高交联大孔吸附树脂，专用于清除吸毒人员血液中滞留毒品物质；本发明制备方法包括：共聚反应、氯甲基化反应、附加交联反应。

共聚反应：

参加共聚物反应的苯乙烯含量大于99.9％，醋酸乙烯酯99％，二乙烯苯含量45％～55％加入量以交联度计2％～10％，致孔剂为单一或混合正更烷、正己烷、正辛烷，加入量为单体总量20％～80％，引发剂过氧化苯甲酰和偶氮二异丁睛加入量为单体的1％～2％，二者比例为1∶1；以上构成油相；水相为无离子水，其中加入分散剂聚乙烯醇和明胶二者比例为0.5∶1，加入量为水相总量的1～2％另加氯化钠5～10％，油与水比为1∶5～8；反应温度为60-80℃，反应时间6～8小时；固化温度80～95℃，固化时间8～12小时；上述聚合反应在具有搅拌器、温度计和回流冷却装置的带夹套反应器中进行悬浮三元共聚合反应，制得交联大孔共聚物即“白球”，其反应式如下：

氯甲基化反应：

以球径＜1.25mm且＞0.6mm，膨胀度3.4～3.7mL/g，含水量不大于0.5％的处理好上述白球为原料，将1单位白球投入到干燥的反应器中用4-5单位的氯甲醚在室温下充分溶涨6～8小时，开启搅拌器，控制温度不超过30℃，分三次加入催化剂氯化锌，每次间隔30-40分钟，加入总量为0.5-0.8单位，而后升温到38-40℃，反应18-24小时，制得氯甲基化共聚物氯球即“氯球”，其氯含量为18-22％，含水量≤2％；其反应式如下：

附加交联发应：

在干燥的反应器中，以1单位的氯球用5～6单位的二氯乙烷充分溶胀8-12小时，而后加入1/10-2/10单位的催化剂无水三氯化铁，在60-80℃反应8-12小时，制得高交联度大孔吸附树脂。其反应式如下：

为改进产品的结构和使用性能，本发明方法的共聚反应还将极性单体醋酸乙烯酯、丙烯腈或丙烯酸乙酯作为苯乙烯-二乙烯苯共聚反应的第三单体，加入量为单体总量的2％～12％，交联剂二乙烯苯的用量是选用低交联2％～10％，二乙烯苯的含量45％～55％，致孔剂用量是单体用量的40％～100％，引发剂为偶氮二异丁腈与过氧化苯甲酰混合引发剂，二者之比为0.5～1.0，加入量为单体总量的1％～2％，分散剂为聚乙烯醇、明胶、与无机盐混合分散剂，制备出均一网状交联大孔共聚物；其反应过程如附图1所示，对附图1简要说明：

将醋酸乙烯脂、苯乙烯、二乙烯苯和致孔剂混合，在引发剂和分散剂作用下产生交联大孔共聚物，经过清洗、提取、纯化后得出均一网状交联大孔共聚物，即均一网状白球。

氯甲基化反应是将均一网状白球加氯甲醚和催化剂二氯化锌进行反应，制得均一网状大孔交联氯化甲基共聚物，共聚物均一网状白球、氯甲醚、二氯化锌三者之反应比例为1∶0.8～4.2∶0.5～0.8，低温溶胀6～8小时，反应温度为36～40℃，反应时间为18～24小时，制得含氯量为1 8％～22％的氯甲基化共聚物；其反应式如附图2所示，对附图2简要说明如下：将均一网状交联大孔共聚物、氯甲醚、氯化锌在反应釜中36～40℃搅拌反应，产生均一网状大孔交联氯甲基化共聚物，再经过清洗，提取纯化，即得到网状大孔交联氯甲基化共聚物，简称均一网状氯球。

附加交联反应是将处理好的氯甲基化共聚物在溶胀剂和反应溶剂二氯乙烷、催化剂三氯化铁存在下，进行附加交联反应，获得大网均孔高交联大孔吸附树脂；反应物的比例是：氯甲基化共聚物∶二氯乙烷∶三氯化铁之比为1∶4.5～7.5∶0.12～2.0；反应温度为60～80℃；反应时间为8～12小时；制得均孔网状高交联大孔吸附树脂；其反应过程如附图3所示，对附图3简要说明如下：均一网状大孔交联氯甲基化共聚物、二氯乙烷、无水三氯化铁在反应釜中60～80℃；搅拌反应，即得出均孔网状高交联大孔吸附树脂，经过清洗、提取纯化，得出医用级均孔网状高交联大孔吸附树脂简称医用级吸附树脂。

本发明方法使用的氯甲基化催化剂还可以是：四氯化锡、三氯化铁、三氯化铝。

本发明方法还包括针对各个反应产物的提取纯化反应：

A、共聚反应合成得到的大孔共聚物中，含有机械杂质、有机小分子、低聚物及微等机械杂质，则采用热水洗、丙酮提取或石油醚提取至无腊为止，乙醇提取、无离子水洗至水清亮，无异味、60℃烘干，将＞1.25mm与＜0.6mm作为不合格珠球筛出；

B、氯甲基化共聚物反应完毕后，将母液用真空抽滤、滤干，用无离子水冲洗，

用2～3倍珠球体积的甲缩醛浸泡溶胀4～6小时，抽滤干净，最后用甲醇替下微量甲缩醛，无离子水反冲洗至无甲醇味并用紫外分光光度计OD_210nm＝0.；

C、附加交联反应完毕后，要将反应釜迅速用冷水冷却，并将产物水洗至室温，过滤；产物用丙酮淋洗二遍，再用丙酮浸泡2～8小时，在0.5～2moL/L HCL的丙酮溶液中进行回流反应4～6小时，过滤、抽干；加入含碱浓度为0.5～2moL/L的甲醇溶液，进行回流反应4～6小时，过滤、抽干，用无水乙醇淋洗，最后用乙醇提取至紫外分光光度计OD_254nm＜0.03。

本发明方法还包括对材料表面化学修饰反应：

将纯化后的吸附树脂投入反应器中，用0.2～1.2％火棉胶乙醇溶液进行吸附树脂表面化学修饰；而后，过滤干燥。树脂表面的火棉胶修饰膜厚度为3～5微米。

本发明方法不使用传统工艺选用的硝基苯和二氯化锌进行反应，克服了硝基苯存在的各项缺陷。并且本发明方法制做的产品比重大，不会漂浮在灌流液面上，便于临床操作；本发明制做的均孔网状高交联大孔吸附树脂具有良好的孔结构性能，在临床中表现出具有良好的吸附性能和血液相容性。

采用本发明制备方法制得医用级均孔网状高交联大孔吸附树脂，其各项特征为：

1.物理性能：

1)外观：浅黄色或金黄色不透明球状颗粒，

2)粒径：0.6～1.2mm，

3)比表面积：680～820m²/g，

4)平均孔径：8.0～20.0nm，

5)孔容：0.48～0.56ml/g，

6)孔隙率：0.52～0.62％。

2.化学性能(国家食品药品监督管理局济南医疗器械质量监督检验中心检测)

1)重金属离子含量：未检出

2)酸碱度：合格

3)还原物质：合格

4)蒸发残渣：未检出

5)紫外吸收(入250～320nm)：0.001合格

3.生物评价

1)无菌：合格

2)无热源：合格

3)溶血率：合格

4)无急性全身毒性：合格

5)细胞毒性反应：合格

6)无皮内刺激反应：合格

7)无致敏反应：合格

8)血细胞减少

i.血小板减少率2.3％，标准≤25％，合格

ii.白细胞减少率10.5％，标准≤15％，合格

iii.红细胞减少率7.7％，标准≤10％，合格

4.吸附性能：

1)巴比妥钠下降率100％，标准≥80％，合格

2)VB12下降率87％，标准≥60％，合格

3)吗啡下降率84％，标准≥60％，合格

5.临床应用：

5例吸毒人员，经2小时血液灌流治疗。

1)治疗全过程体征稳定，无异常反应。

2)治疗完毕用纳络酮进行激发实验，全部阴性。

3)治疗后，体征有很好改善，服用纳曲酮无任何副反应。

4)治疗前后，血，尿吗啡的清除率分别为40％～80％和60％～85％。

5)治疗前后，血液相容性良好。

对本发明实施方式的说明

在实施本发明各个步骤的反应中，本发明方法给出的各个参与反应物质量的范围比例是相对的。在给出的范围内各个反应即可以进行，在反应结束时超出相对比例的物质会成为反应残留物。本发明方法给出的各个步骤的反应时间是一般情况下可以充分实现反应的时间，操作者应当随时观察反应进行的情况，在反映结束时及时终止操作。

Claims (7)

1、一种吸附材料的制备方法，该吸附材料是一种高交联大孔聚苯乙烯、醋酸

乙烯酯、二乙烯苯三元共聚物为骨架经氯甲基化和附加交联反应制备出高交联大孔吸附树脂；专用于清除吸毒人员血液中滞留毒品物质；

其特征在于：

制备方法包括：共聚反应、氯甲基化反应、附加交联反应；

共聚反应：

参加共聚物反应的苯乙烯含量大于99.9％，醋酸乙烯酯99％，二乙烯苯含量45％～55％加入量以交联度计2％～10％，致孔剂为单一或混合正更烷、正己烷、正辛烷，加入量为单体总量20％～80％，引发剂过氧化苯甲酰和偶氮二异丁睛加入量为单体的1％～2％，二者比例为1∶1；以上构成油相；水相为无离子水，其中加入分散剂聚乙烯醇和明胶二者比例为0.5∶1，加入量为水相总量的1～2％另加氯化钠5～10％，油与水比为1∶5～8；反应温度为60-80℃，反应时间6～8小时；固化温度80～95℃，固化时间8～12小时；上述聚合反应在具有搅拌器、温度计和回流冷却装置的带夹套反应器中进行悬浮三元共聚合反应，制得交联大孔共聚物即“白球”，其反应式如下：

氯甲基化反应：

以球径＜1.25mm且＞0.6mm，膨胀度3.4～3.7mL/g，含水量不大于0.5％的处理好上述白球为原料，将1单位白球投入到干燥的反应器中用4-5单位的氯甲醚在室温下充分溶涨6～8小时，开启搅拌器，控制温度不超过30℃，分三次加入催化剂氯化锌，每次间隔30-40分钟，加入总量为0.5-0.8单位，而后升温到38-40℃，反应18-24小时，制得氯甲基化共聚物氯球即“氯球”，其氯含量为18-22％，含水量≤2％；其反应式如下：

附加交联发应：

在干燥的反应器中，以1单位的氯球用5～6单位的二氯乙烷充分溶胀8-12小时，而后加入1/10-2/10单位的催化剂无水三氯化铁，在60-80℃反应8-12小时，制得高交联度大孔吸附树脂。其反应式如下：

2、如权利要求1的吸附材料的制备方法，其特征在于：

共聚反应还将极性单体醋酸乙烯酯、丙烯腈或丙烯酸乙酯作为苯乙烯-二乙烯苯共聚反应的第三单体，加入量为单体总量的2％～12％，交联剂二乙烯苯的用量是选用低交联2％～10％，二乙烯苯的含量45％～55％，致孔剂用量是单体用量的40％～100％，引发剂为偶氮二异丁腈与过氧化苯甲酰混合引发剂，二者之比为0.5～1.0，加入量为单体总量的1％～2％，分散剂为聚乙烯醇、明胶、与无机盐混合分散剂，制备出均一网状交联大孔共聚物；其反应过程是：将醋酸乙烯脂、苯乙烯、二乙烯苯和致孔剂混合，在引发剂和分散剂作用下产生交联大孔共聚物，经过清洗、提取、纯化后得出均一网状交联大孔共聚物，即均一网状白球：

氯甲基化反应是将均一网状白球加氯甲醚和催化剂二氯化锌进行反应，制得均一网状大孔交联氯化甲基共聚物，共聚物均一网状白球、氯甲醚、二氯化锌三者之反应比例为1∶0.8～4.2∶0.5～0.8，低温溶胀6～8小时，反应温度为36～40℃，反应时间为18～24小时，制得含氯量为1 8％～22％的氯甲基化共聚物；其反应过程是：将均一网状交联大孔共聚物、氯甲醚、氯化锌在反应釜中36～40℃搅拌反应，产生均一网状大孔交联氯甲基化共聚物，再经过清洗，提取纯化，即得到网状大孔交联氯甲基化共聚物，简称均一网状氯球；

附加交联反应是将处理好的氯甲基化共聚物在溶胀剂和反应溶剂二氯乙烷、催化剂三氯化铁存在下，进行附加交联反应，获得大网均孔高交联大孔吸附树脂；反应物的比例是：氯甲基化共聚物∶二氯乙烷∶三氯化铁之比为1∶4.5～7.5∶0.12～2.0；反应温度为60～80℃；反应时间为8～12小时；制得均孔网状高交联大孔吸附树脂；其反应过程是：均一网状大孔交联氯甲基化共聚物、二氯乙烷、无水三氯化铁在反应釜中60～80℃；搅拌反应，即得出均孔网状高交联大孔吸附树脂，经过清洗、提取纯化，得出医用级均孔网状高交联大孔吸附树脂简称医用级吸附树脂。

3、如权利要求2所述的吸附材料的制备方法，其特征在于氯甲基化催化剂还可以是：四氯化锡、三氯化铁、三氯化铝。

4、如权利要求1或2或3所述的吸附材料的制备方法，其特征在于其中提取纯化反应：

A、共聚反应合成得到的大孔共聚物中，含有机械杂质、有机小分子、低聚物及微等机械杂质，则采用热水洗、丙酮提取或石油醚提取至无腊为止，乙醇提取、无离子水洗至水清亮，无异味、60℃烘干，将＞1.25mm与＜0.6mm作为不合格珠球筛出；

B、氯甲基化共聚物反应完毕后，将母液用真空抽滤、滤干，用无离子水冲洗，用2～3倍珠球体积的甲缩醛浸泡溶胀4～6小时，抽滤干净，最后用甲醇替下微量甲缩醛，无离子水反冲洗至无甲醇味并用紫外分光光度计OD_210nm＝0.；

C、附加交联反应完毕后，要将反应釜迅速用冷水冷却，并将产物水洗至室温，过滤；产物用丙酮淋洗二遍，再用丙酮浸泡2～8小时，在0.5～2moL/L HCL的丙酮溶液中进行回流反应4～6小时，过滤、抽干；加入含碱浓度为0.5～2moL/L的甲醇溶液，进行回流反应4～6小时，过滤、抽干，用无水乙醇淋洗，最后用乙醇提取至紫外分光光度计OD_254nm＜0.03。

5、如权利要求4所述的吸附材料的制备方法，其特征在于还包括材料表面化学修饰反应：

将纯化后的吸附树脂投入反应器中，用0.2～1.2％火棉胶乙醇溶液进行吸附树脂表面化学修饰；而后，过滤干燥。

6、如权利要求5所述的吸附材料的制备方法，其特征在于树脂表面的火棉胶修饰膜厚度为3～5微米。

7、一种使用如权利要求1或2或3所述的吸附材料的制备方法制得医用级均孔网状高交联大孔吸附树脂，其特征在于

物理特征为：

1)外观：浅黄色或金黄色不透明球状颗粒，

2)粒径：0.6～1.2mm，

3)比表面积：680～820m²/g，

4)平均孔径：8.0～20.0nm，

5)孔容：0.48～0.56ml/g，

6)孔隙率：0.52～0.62％。

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