CN103301446B - 一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料及其制备方法 - Google Patents
一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，是通过以悬浮聚合法合成的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球作为载体，化学键固定人血清白蛋白制备亲和吸附剂。人血清白蛋白能特异性结合血液中的胆红素，而对血液正常组成没有影响。本发明制备过程简单，反应条件温和，所制备的亲和吸附剂形貌规则且对血液中的胆红素有很强的特异性结合作用。亲和吸附剂对血液中胆红素的清除率为44.3%～62.7%，可用于血液净化领域，治疗高胆红素血症。
Description
技术领域
本发明涉及生物分离工程技术领域，具体涉及制备特异性结合胆红素的亲和吸附材料，用于治疗高胆红素血症。
背景技术
胆红素是一种亲脂性毒素，是人体衰老红细胞中血红素的分解产物。正常情况下经肝脏与葡萄糖醛酸结合，进一步代谢后排出体外。如果肝脏功能出现紊乱，则血液中的胆红素浓度会升高。当血液中胆红素浓度超过17mmol/L时，就会出现皮肤和巩膜呈浅黄至深金黄色、皮肤瘙痒、消化不良、腹痛发热等高胆红素血症病症；并能透过血脑屏障与神经核团结合，干扰脑细胞正常代谢及其功能，对大脑产生不可逆的毒副作用。
传统的血液净化方法包括血液透析和血浆置换。由于血液透析膜只允许亲水性小分子通过，对于亲脂性毒素如胆红素、芳香族氨基酸、中长链脂肪酸等无效；而血浆置换需要将患者的血液引出体外，经膜式血浆分离将患者的血浆从全血中分离出来弃去，然后补充等量新鲜的冷冻血浆或人血白蛋白等置换液。此法对医疗条件要求严格且对患者伤害较大，故受到很大限制。因此，如何清除以胆红素为代表的亲脂性毒素，一直是医学界关注的焦点。
亲和分离技术是利用配基对目标分子进行特异性结合的一种分离工程技术，被广泛用于分离蛋白质。目前，亲和分离技术作为一种具有潜力的分离技术，逐步用于血液净化。有报道将具有特异性吸附的配基固定在吸附剂表面，通过血液灌流的方式，使亲和吸附剂结合血液中的毒素，达到血液净化的目的。Tang等（1、Shouwan Tang,Liang kong,Hanfa Zou,et al.“Application of cross-linkedβ-cyclodextrin polymer for adsorption of aromatic amino acids”Journal of molecular recognition,2006,19,39-48）制备交联β-环糊精聚合物用于吸附芳香族氨基酸，对芳香族氨基酸的清除率达10-24%。此法制备的吸附剂形貌不规则，导致其堆积体积较大。治疗过程中，患者体外循环血液量增大，容易诱发低血压等治疗副作用。Wu等（2、Liping Wu,Weihua Wu,Zhenpu Zhang,et al.“The preparation of functionalized crosslinkedmacroporous chitosan microspheres and their adsorption properties for bilirubin”Macromolecularsymposia,2010,297,179-187）分别用1,6-己二胺、胺型树枝状聚合物功能化交联大孔壳聚糖微球研究胆红素吸附性质。此类材料对胆红素的吸附量为2.56-4.66mmol/g，但由于交联大孔壳聚糖微球制备方法复杂，使得该类材料很难应用于临床。
目前，尚未见有关以悬浮聚合法合成聚（苯乙烯-丙烯酸）交联的高分子微球作为载体，来固定能与胆红素特异性结合的人血清白蛋白，制备亲和吸附剂用于清除血液中胆红素的相关报道。
发明内容：
本发明旨在提供一种治疗高胆红素血症的亲和吸附材料——人血清白蛋白固定的聚（苯乙烯-丙烯酸）微球的制备方法。该方法制备过程简单，反应条件温和，所制备的亲和吸附剂对血液中胆红素有很强的特异性结合作用，可用于血液净化领域。
一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤（1）：将丙烯酸（AA）和苯乙烯（St）按照质量比AA:St=1:5～20混合，依次加入交联剂、引发剂，搅拌均匀；
步骤(2）：将步骤1的混合溶液加入到含稳定剂的去离子水中，机械搅拌，转速控制在300～800rpm，65～80℃反应3～12h，90℃固化2h，得到聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球；
步骤(3)：将步骤2的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球分散于去离子水中，调整浓度为100g/L。按照质量比聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球:催化剂N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）=1:0.15～0.3，加入NHS；
步骤(4)：在步骤3中加入与NHS等摩尔的脱水剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐（EDC），室温搅拌3～12h，优选8h。所得产物经去离子水反复冲洗，抽滤，真空干燥至恒重，得到活化的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球；
步骤(5)：将步骤4的活化聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球分散于磷酸缓冲溶液（pH=7.4）中，调整浓度为100g/L。按照质量比聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球:人血清白蛋白（HSA）=1:0.2～0.6，加入HSA，室温搅拌4～24h，优选12h。所得产物经去离子水反复冲洗，抽滤，真空干燥至恒重，得到人血清白蛋白固定的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球。
在步骤（1）中，所述交联剂为能使多个线型分子相互键合交联成网络结构的物质，优选二乙烯基苯（DVB）：
所述引发剂，优选油溶性引发剂过氧化苯甲酰（BPO）：
优选质量比AA:St=1:7，DVB为原料（AA和St）质量的8～20%，BPO优选为原料质量的1%。
在步骤（2）中，所述稳定剂，优选聚乙烯醇（PVA）。PVA为原料质量的3%～12%，去离子水优选为原料质量的400wt%。
本发明所述的人血清白蛋白固定的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球，是通过以悬浮聚合法合成的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球作为载体，化学键固定人血清白蛋白制备亲和吸附剂。人血清白蛋白能特异性结合血液中的胆红素，而对血液正常组成没有影响。本发明制备过程简单，反应条件温和，所制备的亲和吸附剂形貌规则且对血液中的胆红素有很强的特异性结合作用。亲和吸附剂对血液中胆红素的清除率为44.3%～62.7%，可用于血液净化领域，治疗高胆红素血症。
附图说明
图1为人血清白蛋白固定的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球的扫描电镜图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。但是本发明不限于所给出的例子。
实施例1：
步骤1：将1.5g AA和10.5g St混合，依次加入0.96g DVB、0.12g BPO，搅拌均匀；
步骤2：将步骤1的混合溶液加入到含0.5g PVA的48g去离子水中，机械搅拌，转速600rpm，75℃反应4h，90℃固化2h，得到聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球；
步骤3：将步骤2的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球分散于去离子水中，调整浓度为100g/L，加入2.95g NHS；
步骤4：在步骤3中加入4.61g EDC，室温搅拌8h。所得产物经去离子水反复冲洗，抽滤，真空干燥至恒重，得到活化的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球；
步骤5：将步骤4的活化聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球分散于磷酸缓冲溶液（pH=7.4）中，调整浓度为100g/L。加入2.4g HAS，室温搅拌12h。所得产物经去离子水反复冲洗，抽滤，真空干燥至恒重，得到人血清白蛋白固定的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球。亲和吸附剂对血液中胆红素的清除率为44.3%。
实施例2～7
步骤与实施例1相同，改变原料、交联剂、引发剂、稳定剂、脱水剂、催化剂、溶剂用量，改变反应温度、反应时间、机械搅拌转速等条件，制得人血清白蛋白固定的聚（苯乙烯-丙烯酸）微米球，步骤1～2见表1，步骤3～5见表2。
表1
表2
Claims (6)
1.一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，它包括以下步骤：
步骤(1)：将丙烯酸(AA)和苯乙烯(St)按照质量比AA:St＝1:5～20混合，依次加入交联剂、引发剂，搅拌均匀；
步骤(2)：将步骤(1)的混合溶液加入到含稳定剂的去离子水中，机械搅拌，转速控制在300～800rpm，65～80℃反应3～12h，90℃固化2h，得到聚(苯乙烯-丙烯酸)微米球；
步骤(3)：将步骤(2)的聚(苯乙烯-丙烯酸)微米球分散于去离子水中，调整浓度为100g/L；按照质量比聚(苯乙烯-丙烯酸)微米球:催化剂N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)＝1:0.15～0.3，加入NHS；
步骤(4)：在步骤(3)中加入与NHS等摩尔的脱水剂1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)，室温搅拌3～12h；所得产物经去离子水反复冲洗，抽滤，真空干燥至恒重，得到活化的聚(苯乙烯-丙烯酸)微米球；
步骤(5)：将步骤(4)的活化聚(苯乙烯-丙烯酸)微米球分散于磷酸缓冲溶液pH＝7.4中，调整浓度为100g/L，按照质量比聚(苯乙烯-丙烯酸)微米球:人血清白蛋白(HSA)＝1:0.2～0.6，加入HSA，室温搅拌4～24h；所得产物经去离子水反复冲洗，抽滤，真空干燥至恒重，得到人血清白蛋白固定的聚(苯乙烯-丙烯酸)微米球。
2.根据权利要求1所述的一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，其特征在于在步骤(1)中，所述交联剂为能使多个线型分子相互键合交联成网络结构的物质。
3.根据权利要求2所述的一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，其特征在于所述交联剂为二乙烯基苯(DVB)：
4.根据权利要求1所述的一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，其特征在于在步骤(1)中所述引发剂为过氧化苯甲酰(BPO)：
5.根据权利要求2所述的一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，其特征在于所述交联剂为二乙烯基苯(DVB),所述引发剂为过氧化苯甲酰(BPO),在步骤(1)中所述的质量比AA:St＝1:7，DVB为原料AA和St质量的8～20％，BPO为原料AA和St质量的1％。
6.根据权利要求1所述的一种用于治疗高胆红素血症的亲和吸附材料的制备方法，其特征在于在步骤(2)中，所述稳定剂为聚乙烯醇(PVA)，PVA为原料AA和St质量的3％～12％。
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