CN102309870A - 一种用于血液采集容器的血液分离胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及血液采集设备分离胶的制造技术领域，具体的说是一种用于血液采集容器的血液分离胶及其制备方法，所述的血液分离胶与血液混合后，通过剪切力能引起触变使血液分为血细胞有形成分/分离胶/血清或血浆三层，所述血液分离胶由比重调节剂氯化石蜡、有机胶凝剂二亚苄基山梨糖醇、触变剂纳米二氧化硅以及粘度调节剂聚异丁烯等组成；所述分离胶将聚异丁烯、氯化石蜡、二亚苄基山梨糖醇加入行星混合机中升温至120℃充分搅拌混合，使各组分充分溶解并搅拌均匀后降温至60℃以下，加入纳米二氧化硅，再减压抽真空搅拌混合均匀，冷却至室温即可，本发明显著的改善了血液分离胶的物理特性，能耐受常规灭菌计量伽玛射线，能够适用于需要精确检测血液的环境。
Description
[技术领域]
本发明涉及血液采集设备分离胶的制造技术领域，具体的说是一种用于血液采集容器的血液分离胶及其制备方法。
[背景技术]
医疗机构用于临床检验的血液标本一般通过采集人体静脉、动脉或末梢(手指指端、足跟或耳垂)血液获得，血液标本的类型分为全血、血清和血浆。其中血清或血浆是血液标本采集后通过离心的方式分离得来，这类标本主要用于临床生物化学指标、免疫学指标、凝血机能分析、核酸检测等临床检验项目。血液标本的采集一般使用真空采血管或其他非真空采集容器，采血后通过离心的方式分离出血清或血浆标本。随着技术进步，医疗机构在进行临床检验时准确性、精密度也在不断提高，自动化分析仪器的使用日益普遍，自动化仪器本身对所使用的血液标本要求也随之提高。为提高标本的质量，减少分析前的误差，一些研究机构和商业公司推出了一些利用血液组分间的比重差别分离血清和血浆的组合物，在采血前将这些组合物置于采血管底部，采血后通过离心，利用梯度密度的原理，使组合物处于血清或血浆与血液的有形成分中间，达到血液分离之目的。另外，利用组合物本身的凝胶属性，在离心后处于中间位置起到阻隔作用，防止血液标本在离心后红细胞内物质释放到血清或血浆中。
中国专利CN101570637A公开了一种有机硅分离胶及其制备方法和应用，使用有机硅氧烷、羟基硅油、气相法二氧化硅、硅氧偶联剂等制成有机硅分离胶；中国专利CN1125338C公开了一种血液分离胶的低成本制备，使用大分子 碳氢化合物、液体石蜡，添加填料二氧化硅制成分离胶；中国专利CN1046036C公布了一种血清分离胶的制备，使用硅橡胶、大分子碳氢化合物、疏水硅胶等在一定条件下混合制成分离胶。由于医疗机构在采集血液标本时要求所使用的采集容器必须是无菌产品，而血液分离胶产品在商业应用时是预先装入采血管内部，并通过一个确认的灭菌过程，以达到整个采血管内部无菌。而采血管进行灭菌的方法是通过伽玛射线或类似射线、电子束照射来完成灭菌过程，无论是前述的有机硅氧烷、大分子碳氢化合物还是硅橡胶，在通过伽玛射线或类似射线、电子束照射杀菌时都会发生固化反应，从而失去应有的分离和阻隔作用。另外，上述材料本身的相容性也存在差异，在血液离心后可能会产生小分子析出，极少数情况下，离心后还可能会产生油状漂浮物在血清或血浆上层，这些因素都会影响检测结果。
[发明内容]
本发明涉及解决现有技术遇到的上述问题，并提供制备本发明所述血液分离胶产品及其制备方法方法。
为实现上述目的，设计一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的血液分离胶的由以下成分组成：15-40重量份的比重调节剂氯化石蜡、0.05-2重量份的有机凝胶剂二亚苄基山梨糖醇、0.5-3重量份的触变剂纳米二氧化硅和55-80重量份的粘度调节剂聚异丁烯；在静止时，氯化石蜡、二亚苄基山梨糖醇和聚异丁烯上的氢原子与纳米二氧化硅的氧原子缔和成氢键，分离胶为网状结构；在受到剪切力或离心力的作用下，氢键被破坏，剪切变稀。
所述的血液分离胶在25℃时的比重为1.035～1.055，介于血细胞有形成分 与血清或血浆之间；粘度在15Pa·s～350Pa·s；具有触变性：与血液混合后，在受到离心力或剪切力的作用时，发生返转现象，血液分为血细胞有形成分/分离胶/血清或血浆三层，比重最大的血液有形成分(比重在1.06～1.09)沉于采血管管底，比重居中的分离胶(比重在1.035～1.055)处于采血管中间，比重较轻的血清或血浆(比重在1.01～1.03)处于采血管上部。
所述血液分离胶各组分相容性良好，在常温下为无色或略带淡黄色的凝胶，可以耐受常规灭菌剂量伽玛射线或类似射线、电子束照射而不会发生固化反应；在与血液成分接触过程中不会产生小分子析出，离心后不会发生析相作用也不会产生油状漂浮物。
所述的氯化石蜡25℃时的比重为1.16-1.65。
所述的纳米二氧化硅为固体粉末，是球形微粒的集合体，其分子上含有羟基基团，球形颗粒表面有硅醇基。
所述的纳米二氧化硅的优选粒径为5-16nm，BET法的比表面积为110-300m2/g。
所述的聚异丁烯的主要部分是重复单元[-CH2-C(CH3)2-]n，头基是CH3-，尾基是-CH3-C(CH3)＝CH或-CH＝C(CH3)-CH3，所述的聚异丁烯优选分子量在500-400000，更优选是25℃时密度为0.0887-0.92，40℃时粘度在200-4000Pa·s，分子量在2600-60000的粘稠液体状或树脂状的聚异丁烯。
一种用于血液采集容器的血液分离胶的制备方法，将0.05-2重量份的有机凝胶剂二亚苄基山梨糖醇，40-80重量份的粘度调节剂聚异丁烯加入到行星混合 器中，闭盖，边升温边搅拌，待升温至120℃时，保持恒温，继续搅拌不少于1小时，直到组分充分溶解、混合；冷却至60℃以下，加入0.5-3重量份的触变剂纳米二氧化硅，闭盖、减压抽真空，待行星混合机内压力维持在-0.09MPa～-0.1MPa时，继续搅拌不少于1小时，直到冷却至室温，即可获得血液分离胶。
所述血液分离胶是一种疏水性的高粘度胶体，在其结构内含有大量氢键，由于氢键的缔合作用而形成网状结构，具有触变性，在受到离心力(剪切力)作用时，因网状结构破坏而粘度降低，当离心力消失后再次恢复网状结构形成高粘度状态。
所述血液分离胶主要组成部分包括比重调节剂氯化石蜡、有机胶凝剂二亚苄基山梨糖醇、触变剂纳米二氧化硅以及粘度调节剂聚异丁烯。下面进一步说明各种组分的作用和所占比例。
第一种组分：比重调节剂氯化石蜡。由于石蜡具有不溶于水，无毒、无害、无气味，化学性质为惰性。氯化石蜡是石蜡烃的氯化衍生物，具有42％、52％、70％等多种氯化度，其25℃时的比重为1.16～1.65，故特别适合用做血液分离胶的比重调节剂。基于100重量份的血液分离胶，合适的比重调节剂加入量是15～40重量份，如果比重调节剂加入量过多血液分离胶的粘度会降低，易发生析相作用；过少则难以产生足够的比重调节效应。
第二分种组分：有机胶凝剂二亚苄基山梨糖醇。二亚苄基山梨糖醇是一种良好的成核剂、透明剂、流动改善剂，由D-山梨糖醇与苯甲醛缩合制得。由于二亚苄基山梨糖醇不溶于水，也不会吸收水分，加入二亚苄基山梨糖醇的血液分离胶即使长期与血液接触，这些凝胶剂也不会因为吸收水分而导致血液浓缩。 基于100重量份的血液分离胶，合适的有机胶凝剂加入量是0.05～2重量份，如果有机胶凝剂加入量过多可能会偶尔导致血液分离胶在离心后难以定位于血细胞有形成分与血清或血浆中间；过少则可能会出现离心后油状组分的分离甚至漂浮。
第三种组分：触变剂纳米二氧化硅。纳米二氧化硅为固体粉末，是球形微粒的集合体，其分子上含有羟基基团，球形颗粒表面有硅醇基。当纳米二氧化硅分散于血液分离胶中时，相邻球形颗粒之间的硅醇基团因氢键结合而产生疏松的晶格，形成三维网络结构，产生凝胶作用和很高的结构黏度。在受到离心力(剪切力)作用时，因氢键结合力变弱，网络结构破坏，凝胶作用消失，黏度下降。离心力(剪切力)去除后又能恢复原来静止时的形状，因此而成为一种优良的流体触变剂。本发明优选具有良好疏水性能和较大比表面积的气相法纳米二氧化硅。这种纳米二氧化硅由于其良好的疏水性能和分散性能，不但使得血液分离胶具备优良的触变性能，而且可以防止溶血、防止血液中的细胞组分被混合进血清或血浆，减少对检测结果的影响。纳米二氧化硅优选粒径为5～16nm，比表面积(BET法)为300～110m2/g，经六甲基二硅氮烷、二甲基二氯硅烷、二甲基聚硅氧烷或八甲基环四硅氧烷后处理的疏水型气相法二氧化硅。基于100重量份的血液分离胶，合适的触变剂加入量是0.5～3重量份，如果触变剂加入量过多可能会使血液分离胶稠度加大、比重变大，影响离心过程中的返转作用；过少则不能发挥触变性能。
第四种组分：粘度调节剂聚异丁烯。聚异丁烯的化学结构是典型的饱和线形聚合物，整个结构主要部分是由重复单元-CH2-C(CH3)2-构成，头基是CH3-，尾基是-CH2-C(CH3)＝CH或-CH＝C(CH3)-CH3。聚异丁烯按其分子量分为高 分子量聚异丁烯(分子量＞100000)、中分子量聚异丁烯(分子量在10000～100000之间)和低分子量聚异丁烯(分子量＜10000)。高分子量聚异丁烯为半固体或颗粒状，中分子量呈粘稠液体或软性树脂状，低分子量聚异丁烯多为粘稠液体；聚异丁烯是耐水性优良、无色、无味、无毒的高纯度的直链烷烃，可用于化妆品和药品的油相成分而无特殊的限制，也适合用于血液分离胶中作为粘度调节剂。本发明优选分子量在500～400000的聚异丁烯，更优选25℃时密度为0.887～0.92，40℃时粘度在200～4000Pa·s，常温时分子量在2600～60000的粘稠液体或软树脂状聚异丁烯。分子量太低不能提供合适的粘度，分子量太高的颗粒状聚异丁烯融化后粘度太大难以加工。基于100重量份的血液分离胶，合适的粘度调节剂加入量是40～80重量份。如果粘度调节剂加入量过多可能会使血液分离胶比重变小、粘稠度增高而影响分离胶的触变性能；过少则使分离胶容易流动。
本发明同现有技术相比，显著的改善了血液分离胶的物理特性；本发明各组分有更好的相容性；其耐受常规灭菌计量伽玛射线等类似射线和电子束照射时不会固化的特性使其能够更好应用于血液采集设备中；在与血液成分接触过程中不会产生小分子析出；离心后也不会发生析相作用、不会产生油状漂浮物，使其能够适用于需要精确检测血液的环境，减少了检测误差和难度。
[具体实施方式]
以下对本发明做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说是非常清楚的。
实施例1
称取26重量份氯化石蜡(氯化度52％，25℃时比重为1.255)、1重量份二亚苄基山梨糖醇、65重量份聚异丁烯(分子量40000，25℃时比重为0.92，100℃时粘度为30000mPa·s)，加入行星混合机中，闭盖，边升温边搅拌，待升温至120℃时，保持恒温，继续搅拌1小时，使各组分充分溶解、混合；冷却至60℃以下，加入8重量份的纳米二氧化硅(经二甲基聚硅氧烷后处理的疏水型气相法二氧化硅，粒径12nm，比表面积110m2/g，压实密度约50g/1)，闭盖，减压抽真空，负压控制在-0.09Mpa继续搅拌1小时，待冷却至室温，取出制成的血液分离胶即可。
实施例2
称取29重量份氯化石蜡(氯化度70％，25℃时比重为1.255)、0.81重量份二亚苄基山梨糖醇、60重量份聚异丁烯(分子量950，25℃时比重为0.89，40℃时粘度1.6Pa·s)加入行星混合机中，闭盖，边升温边搅拌，待升温至120℃时，保持恒温，继续搅拌1小时，使各组分充分溶解、混合；冷却至60℃以下，加入10.19重量份的纳米二氧化硅(经二甲基聚硅氧烷后处理的疏水型气相法二氧化硅，粒径12nm，比表面积110m2/g，压实密度约50g/l)闭盖，减压抽真空，负压控制在-0.09Mpa继续搅拌1小时，待冷却至室温，取出制成的血液分离胶即可。
实施例3
称取20重量份氯化石蜡(氯化度52％，25℃时比重为1.255，粘度1.6Pa·s)、0.8g重量份二亚苄基山梨糖醇、65重量份聚异丁烯(分子量850，25℃时比重为0.88，粘度1.4Pa·s)加入行星混合机中，闭盖，边升温边搅拌，待升温至 120℃时，保持恒温，继续搅拌1小时，使各组分充分溶解、混合；冷却至60℃以下，加入14.2量份的纳米二氧化硅(经二甲基聚硅氧烷后处理的疏水型气相法二氧化硅，粒径12nm，比表面积110m2/g，压实密度约50g/l)闭盖，减压抽真空，负压控制在-0.09Mpa继续搅拌1小时，待冷却至室温，取出制成的血液分离胶即可。
实施例4
称取29重量份氯化石蜡(氯化度52％，25℃时比重为1.255，粘度1.6Pa·s)、0.8重量份二亚苄基山梨糖醇、60重量份聚异丁烯(分子量1300，25℃时比重为0.90，粘度1.8Pa·s)加入行星混合机中，闭盖，边升温边搅拌，待升温至120℃时，保持恒温，继续搅拌1小时，使各组分充分溶解、混合；冷却至60℃以下，加入10.2重量份的纳米二氧化硅(经二甲基聚硅氧烷后处理的疏水型气相法二氧化硅，粒径12nm，比表面积110m2/g，压实密度约50g/l)闭盖，减压抽真空，负压控制在-0.09Mpa继续搅拌1小时，待冷却至室温，取出制成的血液分离胶即可。
实施例5
称取27重量份氯化石蜡(氯化度52％，25℃时比重为1.255，粘度1.6Pa·s)、0.1重量份二亚苄基山梨糖醇、66g重量份聚异丁烯(分子量2400，25℃时比重为0.91，粘度2.0Pa·s)加入行星混合机中，闭盖，边升温边搅拌，待升温至120℃时，保持恒温，继续搅拌1小时，使各组分充分溶解、混合；冷却至60℃以下，加入6.8重量份的纳米二氧化硅(经二甲基聚硅氧烷后处理的疏水型气相法二氧化硅，粒径12nm，比表面积110m2/g，压实密度约50g/l)闭盖，减 压抽真空，负压控制在-0.09Mpa继续搅拌1小时，待冷却至室温，取出制成的血液分离胶即可。
发明效果
物理性状观察：取具有10mL容积的玻璃和塑胶试管，每管加入制备好的分离胶1克，制成采血管。在室温和50℃分别直立存放、倒置存放、水平放置一周观察分离胶流淌情况，结果如下表：
注：○为无流淌，×为产生流淌
耐伽玛射线辐射效果观察：取具有10mL容积的塑胶试管，每管加入制备好的分离胶1克，制成采血管。给予吸收剂量为15KGy伽玛射线辐射后分别测试其25℃时的比重和粘度，结果如下表：
使用效果观察：取具有10mL容积的玻璃和塑胶试管，每管加入制备好的分离胶1克，制成采血管。分别存放于室温和50℃一周，其中50℃存放的取出后恢复至室温。
在采血管内加入血液，若为血清管应待血液完全凝固，若为血浆管则在加入血液后应使抗凝剂和血液充分混合均匀。将处理好的采血管样品置于水平离心机中，在离心力1600gn～3200gn离心5～10分钟，取出采血管观察分离胶的效果。
注：○代表有，×代表无。
Claims (9)
1.一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的血液分离胶，基于100重量份，由以下成分组成：15-40重量份的比重调节剂氯化石蜡、0.05-2重量份的有机凝胶剂二亚苄基山梨糖醇、0.5-3重量份的触变剂纳米二氧化硅和55-80重量份的粘度调节剂聚异丁烯。
2.如权利要求1所述的一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的血液分离胶在静止时，氯化石蜡、二亚苄基山梨糖醇和聚异丁烯上的氢原子与纳米二氧化硅的氧原子缔和成氢键，分离胶为网状结构；在受到剪切力或离心力的作用下，氢键被破坏，剪切变稀。
3.如权利要求1所述的一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的血液分离胶在25℃时的比重为1.035～1.055，介于血细胞有形成分与血清或血浆之间；粘度在15Pa·s～350Pa·s；具有触变性：与血液混合后，在受到离心力或剪切力的作用时，发生返转现象，血液分为血细胞有形成分/分离胶/血清或血浆三层。
4.如权利要求1所述的一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的血液分离胶在常温下为无色或略带淡黄色的凝胶，可以耐受常规灭菌剂量伽玛射线或类似射线、电子束照射。
5.如权利要求1所述的一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的氯化石蜡25℃时的比重为1.16-1.65。
6.如权利要求1所述的一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的纳米二氧化硅为固体粉末，是球形微粒的集合体，其分子上含有羟基基团，球形颗粒表面有硅醇基。
7.如权利要求1所述的一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的纳米二氧化硅的优选粒径为5-16nm，BET法的比表面积为110-300m2/g。
8.如权利要求1所述的一种用于血液采集容器的血液分离胶，其特征在于所述的聚异丁烯的主要部分是重复单元[-CH2-C(CH3)2-]n，头基是CH3-，尾基是-CH3-C(CH3)＝CH或-CH＝C(CH3)-CH3，所述的聚异丁烯优选分子量在500-400000，更优选是25℃时密度为0.0887-0.92，40℃时粘度在200-4000Pa·s，分子量在2600-60000的粘稠液体状或树脂状的聚异丁烯。
9.一种用于血液采集容器的血液分离胶的制备方法，其特征在于将0.05-2重量份的有机凝胶剂二亚苄基山梨糖醇，40-80重量份的粘度调节剂聚异丁烯加入到行星混合器中，闭盖，边升温边搅拌，待升温至120℃时，保持恒温，继续搅拌不少于1小时，直到组分充分溶解、混合；冷却至60℃以下，加入0.5-3重量份的触变剂纳米二氧化硅，闭盖、减压抽真空，待行星混合机内压力维持在-0.09MPa～-0.1MPa时，继续搅拌不少于1小时，直到冷却至室温，即可获得血液分离胶。
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120111 |