CN104437133A - 一种海藻纤维血液透析膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种海藻纤维血液透析膜及其制备方法，涉及生物材料领域，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺20-35份、海藻纤维10-20份、增韧剂3-8份、聚乳酸5-15份和溶剂30-60份；其中中空纤维的平均内径为100-300μm，壁厚20-50μm。一种海藻纤维血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺制成。本发明提供的海藻纤维血液透析膜，是利用海藻纤维较高的生物相容性的特点，并通过干湿法制备工艺的优势，制备出一种具有生物相容性好和机械强度高的中空纤维膜。通过调整干湿法制备工艺中的参数，特别是芯液压和纺丝液罐压，制备出内径大，壁厚小的中空纤维，从而利于小分子毒素的清除和大分子蛋白的截留。

Description

一种海藻纤维血液透析膜及其制备方法

技术领域

本发明属于生物材料领域，特别涉及一种海藻纤维血液透析膜及该血液透析膜的制备方法。

背景技术

血液透析膜是利用半透膜的原理，将患者的血液与透析液同时引进透析器，两者在透析膜的两侧呈反方向流动，借助膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度，以达到清除毒素和体内潴留过多的水分，同时补充体内所需的物质，并维持电解质和酸碱平衡的目的。透析器主要由支撑结构和透析膜组成。根据支撑结构、膜的形状及相互配置关系，历史上先后出现过的透析器基本上可分为三类：平板型、蟠管型和空心纤维型。其中，空心纤维型透析器是目前临床使用最多、效果最好的一类透析器，决定透析器性能最重要的部件是透析膜。

海藻纤维是人造纤维的一种，是将海藻炭的炭化物，经过粉碎成为超微粒子后，再与聚酯溶液或尼龙溶液等混炼纺制予以抽丝、加工而成的纤维。因海藻纤维是采用天然海藻中所提取的物质纺丝加工而成，纤维具有良好的生物相容性、可降解吸收性等特殊功能。

申请号为201310249436.X的专利文献“一种聚砜空心纤维透析膜及其制造方法”，公开了一种海藻纤维血液透析膜及其制备方法，由下述质量份配比的原料加工而成：聚砜5-40份、生物相容性功能聚合物1-50份、致孔型添加剂1-20份、溶剂10-200份；其中生物相容性功能聚合物由至少一种生物相容性材料、至少一种抗凝血功能材料和至少一种抗蛋白吸附功能材料，通过高分子化学合成方法合成而得。将上述材料混合、搅拌形成均相溶液，然后经过抽真空脱泡处理后，从喷丝头挤出，经过一段干纺程，然后依次进入多级凝固箱和多级烘干箱，最后由卷绕设备收集。

有上述公开的技术方案可知，该血液透析膜为聚砜膜，为提高血液透析膜，在血液透析膜中加入了生物相容性功能聚合物，以降低补体激活效应，实际效果并不佳，而且对于小分子毒素的清除效果一般，且制备方法为干法制备，制备的膜材料孔径较大，容易造成血液高分子化合物流失，因此，效果并不理想。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种海藻纤维血液透析膜及其制备方法。

本发明的技术方案：一种海藻纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺20-35份、海藻纤维10-20份、增韧剂3-8份、聚乳酸5-15份和溶剂30-60份；

其中中空纤维的平均内径为100-300μm，壁厚20-50μm。

作为优选，所述增韧剂为聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚砜或聚醚砜的一种或多种。

作为优选，所述增韧剂为聚砜或聚醚砜。

作为优选，所述溶剂为丙酮和DMAC。

作为优选，丙酮和DMAC的质量之比为0.5-1:1。

一种海藻纤维血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）制备纺丝溶液，将各个组分混合在一起，搅拌均匀之后过滤，除去杂质，放置在纺丝液罐中真空消泡；

（2）以水为芯液和凝固浴，芯液压为0.005-0.08MPa，凝固浴温度保持在25℃；

（3）调整纺丝液罐压力为0.2-0.7MPa，温度35-50℃，喷丝头温度37℃，设置收集筒的转速为300-600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到海藻纤维血液透析膜。

作为优选，芯液压力为0.1-0.4MPa。

有益效果：本发明提供的海藻纤维血液透析膜，是利用海藻纤维较高的生物相容性的特点，并通过干湿法制备工艺的优势，制备出一种具有生物相容性好和机械强度高的中空纤维膜。通过调整干湿法制备工艺中的参数，特别是芯液压和纺丝液罐压，制备出内径大，壁厚小的中空纤维，从而利于小分子毒素的清除和大分子蛋白的截留，是一种非常理想的血液透析膜材料。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解， 这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例 1：

一种海藻纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺20份、海藻纤维10份、聚醋酸乙烯增韧剂3份、聚乳酸5份、丙酮15份和DMAC15份。

一种海藻纤维血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）制备纺丝溶液，将各个组分混合在一起，搅拌均匀之后过滤，除去杂质，放置在纺丝液罐中真空消泡，时间35h；

（2）以水为芯液和凝固浴，芯液压为0.01MPa，凝固浴温度保持在25℃；

（3）调整纺丝液罐压力为0.3MPa，温度43℃，喷丝头（0.1/0.2 mm）温度37℃，设置收集筒的转速为600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到海藻纤维血液透析膜。

制备的中空纤维的平均内径为120μm，壁厚40μm。

对海藻纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为21.3mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率97.7%；尿素渗析透过性173 P_m·10⁴·cm·min^-1；拉伸强度为40.5MPa。

实施例 2：

一种海藻纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺35份、海藻纤维20份、聚乙烯醇增韧剂8份、聚乳酸15份、丙酮20份和DMAC 40份；

一种海藻纤维血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）制备纺丝溶液，将各个组分混合在一起，搅拌均匀之后过滤，除去杂质，放置在纺丝液罐中真空消泡，时间35h；

（2）以水为芯液和凝固浴，芯液压为0.02MPa，凝固浴温度保持在25℃；

（3）调整纺丝液罐压力为0.4MPa，温度40℃，喷丝头（0.2/0.3 mm）温度37℃，设置收集筒的转速为600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到海藻纤维血液透析膜。

其中中空纤维的平均内径为220μm，壁厚50μm。

对海藻纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为22.5mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率97.3%；尿素渗析透过性168 P_m·10⁴·cm·min^-1；拉伸强度为41.2MPa。

实施例 3：

一种海藻纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺27份、海藻纤维16份、聚砜5份、聚乳酸12份、丙酮20份和DMAC 25份；

一种海藻纤维血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）制备纺丝溶液，将各个组分混合在一起，搅拌均匀之后过滤，除去杂质，放置在纺丝液罐中真空消泡，时间35h；

（2）以水为芯液和凝固浴，芯液压为0.04MPa，凝固浴温度保持在25℃；

（3）调整纺丝液罐压力为0.7MPa，温度37℃，喷丝头（0.1/0.3 mm）温度37℃，设置收集筒的转速为450r/min，开始进行纺丝，即可制备得到海藻纤维血液透析膜。

其中中空纤维的平均内径为112μm，壁厚35μm。

对海藻纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为23.1mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率96.8%；尿素渗析透过性177 P_m·10⁴·cm·min^-1；拉伸强度为41.1MPa。

实施例4：

一种海藻纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺32份、海藻纤维12份、聚醚砜6份、聚乳酸10份、丙酮22份和DMAC 28份。

一种海藻纤维血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）制备纺丝溶液，将各个组分混合在一起，搅拌均匀之后过滤，除去杂质，放置在纺丝液罐中真空消泡，时间35h；

（2）以水为芯液和凝固浴，芯液压为0.03MPa，凝固浴温度保持在25℃；

（3）调整纺丝液罐压力为0.5MPa，温度42℃，喷丝头（0.3/0.5 mm）温度37℃，设置收集筒的转速为600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到海藻纤维血液透析膜。

其中中空纤维的平均内径为278μm，壁厚48μm。

对海藻纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为23.6mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率97.2%；尿素渗析透过性176 P_m·10⁴·cm·min^-1；拉伸强度为43.5MPa。

实施例5：

一种海藻纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺30份、海藻纤维18份、增韧剂6份、聚乳酸11份、丙酮18份和DMAC 35份。

一种海藻纤维血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）制备纺丝溶液，将各个组分混合在一起，搅拌均匀之后过滤，除去杂质，放置在纺丝液罐中真空消泡，时间35h；

（2）以水为芯液和凝固浴，芯液压为0.03MPa，凝固浴温度保持在25℃；

（3）调整纺丝液罐压力为0.6MPa，温度44℃，喷丝头（0.2/0.4 mm）温度37℃，设置收集筒的转速为600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到海藻纤维血液透析膜。

其中中空纤维的平均内径为203μm，壁厚46μm。

对海藻纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为22.8mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率97.3%；尿素渗析透过性174 P_m·10⁴·cm·min^-1；拉伸强度为41.8MPa。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种海藻纤维血液透析膜，其特征在于，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚酰胺20-35份、海藻纤维10-20份、增韧剂3-8份、聚乳酸5-15份和溶剂30-60份；

    其中中空纤维的平均内径为100-300μm，壁厚20-50μm。

2.根据权利要求1所述的海藻纤维血液透析膜，其特征在于：所述增韧剂为聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、聚砜或聚醚砜的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的海藻纤维血液透析膜，其特征在于：所述增韧剂为聚砜或聚醚砜。

4.根据权利要求1所述的海藻纤维血液透析膜，其特征在于：所述溶剂为丙酮和DMAC。

5.根据权利要求4所述的海藻纤维血液透析膜，其特征在于：丙酮和DMAC的质量之比为0.5-1:1。

6.一种根据权利要求1所述的海藻纤维血液透析膜的制备方法，其特征在于，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）制备纺丝溶液，将各个组分混合在一起，搅拌均匀之后过滤，除去杂质，放置在纺丝液罐中真空消泡；

（2）以水为芯液和凝固浴，芯液压为0.005-0.08MPa，凝固浴温度保持在25℃；

（3）调整纺丝液罐压力为0.2-0.7MPa，温度35-50℃，喷丝头温度37℃，设置收集筒的转速为300-600r/min，开始进行纺丝，即可制备得到海藻纤维血液透析膜。

7.根据权利要求6所述的海藻纤维血液透析膜的制备方法，其特征在于：芯液压力为0.1-0.4MPa。