CN104437137A - 一种含有稀土元素的血液透析膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种含有稀土元素的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，平均内径为150-250μm，壁厚28-46μm；包括以下质量份数的各个组分：聚砜35-55份、二醋酸纤维12-20份、纳米三氯化钐0.1-0.5份、增韧剂4-10份和溶剂25-50份。一种含有稀土元素的血液透析膜的制备方法，采用干湿法制备工艺。本发明提供的含有稀土元素的血液透析膜具有优良的生物相容性，对于大分子蛋白的截留性能较好，对于小分子溶质的透过率较高，是一种非常理想的透析膜材料。

Description

一种含有稀土元素的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，特别涉及一种含有稀土元素的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，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。

聚砜膜是一种使用较为广泛的合成膜材料，其膜孔径和孔径分布可以通过改变铸膜液的组成而轻松得到控制，且对于血液中的中分子，例如微球蛋白，还有内毒素具有较好的清除效果。通过对聚砜膜初步成膜进行热处理，能够有效提高生物相容性，且不改变其截留性能和渗透性能。因而使用较为广泛。

三氯化钐为一种稀土化合物，经人们发现，对于细胞活性的提高有一定作用，被称为生物活性金属调节剂，低剂量对于人体较为有益。

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”，公开了一种聚砜透析膜，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。

由此可知，该聚砜透析膜的生物相容性主要是通过加入的生物相容性功能聚合物实现，其性能并不稳定，长期使用，会影响透析效率。

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含有稀土元素的血液透析膜及其制备方法。

本发明的技术方案：一种含有稀土元素的血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，平均内径为150-250μm，壁厚28-46μm；包括以下质量份数的各个组分：聚砜35-55份、二醋酸纤维12-20份、纳米三氯化钐0.1-0.5份、增韧剂4-10份和溶剂25-50份。

作为优选，所述增韧剂为聚醋酸乙烯或聚乙烯醇。

作为优选，所述增韧剂为聚乙烯醇。

作为优选，所述溶剂为二甲基乙酰胺和氯化锂，两者的质量之比为1-3:1。

一种含有稀土元素的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）取纳米三氯化钐，真空中干燥，取出，放入溶剂之中，搅拌均匀，加入聚砜、二醋酸纤维和增韧剂，超声搅拌5-10min后，放入纺丝液罐内，真空消泡；

（2）以去离子水为芯液，芯液压为0.02-0.06MPa；以DMSO为凝固浴，温度55-65℃；

（3）对纺丝液罐进行预热，温度36-50℃，调整纺丝液罐压力为0.2-0.8MPa，喷丝头温度38℃，设置收集筒的转速为300-600r/min，开始进行纺丝；

（4）对收集的中空纤维进行干燥，得到含有稀土元素的血液透析膜。

作为优选，凝固浴中DMSO的浓度为55%-65%。

有益效果：本发明提供的含有稀土元素的血液透析膜，是一种聚砜膜，利用聚砜膜对于中分子蛋白有效的清除效率和良好渗透性性能，为主体材料；二醋酸纤维是一种纤维膜材料，能够减少血液补体的激活，同时提供生物相容性；三氯化钐是一种生物活性金属调节剂，加入到纤维材料中，可以有效的激活血液细胞，更好的清除毒素。

因此，本发明提供的含有稀土元素的血液透析膜是一种对中分子蛋白具有较高清除率的中空纤维膜，具有优良的生物相容性，对于大分子蛋白的截留性能较好，对于小分子溶质的透过率较高，是一种非常理想的透析膜材料。

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：

一种含有稀土元素的血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚砜35份、二醋酸纤维12份、纳米三氯化钐0.1份、聚醋酸乙烯4份和溶剂25份，溶剂为二甲基乙酰胺和氯化锂，两者的质量之比为1：1。

根据本发明提供的制备方法制备含有稀土元素的血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）取纳米三氯化钐，真空中干燥，取出，放入溶剂之中，搅拌均匀，加入聚砜、二醋酸纤维和增韧剂，超声搅拌5min后，放入纺丝液罐内，真空消泡；

（2）以去离子水为芯液，芯液压为0.02MPa；以DMSO为凝固浴，温度55℃；DMSO的浓度为55%；

（3）对纺丝液罐进行预热，温度36℃，调整纺丝液罐压力为0.2MPa，喷丝头温度38℃，设置收集筒的转速为300r/min，开始进行纺丝；

（4）对收集的中空纤维进行干燥，得到含有稀土元素的血液透析膜。

制备的中空纤维的平均内径为151μm，壁厚31μm。

对制备的含有稀土元素的血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.8mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率99.4%；尿素透过性175 P_m·10⁴·cm·min^-1；β-微球蛋白透过率55 P_m·10⁴·cm·min^-1。

实施例 2：

一种含有稀土元素的血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚砜40份、二醋酸纤维14份、纳米三氯化钐0.2份、聚乙烯醇5份和溶剂30份，溶剂为二甲基乙酰胺和氯化锂，两者的质量之比为2：1。

根据本发明提供的制备方法制备含有稀土元素的血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）取纳米三氯化钐，真空中干燥，取出，放入溶剂之中，搅拌均匀，加入聚砜、二醋酸纤维和增韧剂，超声搅拌5min后，放入纺丝液罐内，真空消泡；

（2）以去离子水为芯液，芯液压为0.02MPa；以DMSO为凝固浴，温度55℃；DMSO的浓度为55%；

（3）对纺丝液罐进行预热，温度36℃，调整纺丝液罐压力为0.2MPa，喷丝头温度38℃，设置收集筒的转速为300r/min，开始进行纺丝；

（4）对收集的中空纤维进行干燥，得到含有稀土元素的血液透析膜。

制备的中空纤维的平均内径为158μm，壁厚36μm。

对制备的含有稀土元素的血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.6mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率99.3%；尿素透过性176 P_m·10⁴·cm·min^-1；β-微球蛋白透过率56 P_m·10⁴·cm·min^-1。

实施例 3：

一种含有稀土元素的血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚砜40份、二醋酸纤维16份、纳米三氯化钐0.3份、聚醋酸乙烯7份和溶剂35份，溶剂为二甲基乙酰胺和氯化锂，两者的质量之比为3：1。

根据本发明提供的制备方法制备含有稀土元素的血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）取纳米三氯化钐，真空中干燥，取出，放入溶剂之中，搅拌均匀，加入聚砜、二醋酸纤维和增韧剂，超声搅拌7min后，放入纺丝液罐内，真空消泡；

（2）以去离子水为芯液，芯液压为0.04MPa；以DMSO为凝固浴，温度60℃；DMSO的浓度为60%；

（3）对纺丝液罐进行预热，温度45℃，调整纺丝液罐压力为0.6MPa，喷丝头温度38℃，设置收集筒的转速为500r/min，开始进行纺丝；

（4）对收集的中空纤维进行干燥，得到含有稀土元素的血液透析膜。

制备的中空纤维的平均内径为198μm，壁厚39μm。

对制备的含有稀土元素的血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.5mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率99.3%；尿素透过性174 P_m·10⁴·cm·min^-1；β-微球蛋白透过率55 P_m·10⁴·cm·min^-1。

实施例4：

一种含有稀土元素的血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚砜50份、二醋酸纤维18份、纳米三氯化钐0.4份、聚醋酸乙烯8份和溶剂40份，溶剂为二甲基乙酰胺和氯化锂，两者的质量之比为1：1。

根据本发明提供的制备方法制备含有稀土元素的血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）取纳米三氯化钐，真空中干燥，取出，放入溶剂之中，搅拌均匀，加入聚砜、二醋酸纤维和增韧剂，超声搅拌7min后，放入纺丝液罐内，真空消泡；

（2）以去离子水为芯液，芯液压为0.04MPa；以DMSO为凝固浴，温度60℃；DMSO的浓度为60%；

（3）对纺丝液罐进行预热，温度45℃，调整纺丝液罐压力为0.6MPa，喷丝头温度38℃，设置收集筒的转速为500r/min，开始进行纺丝；

（4）对收集的中空纤维进行干燥，得到含有稀土元素的血液透析膜。

制备的中空纤维的平均内径为213μm，壁厚42μm。

对制备的含有稀土元素的血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.8mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率99.3%；尿素透过性176P_m·10⁴·cm·min^-1；β-微球蛋白透过率56 P_m·10⁴·cm·min^-1。

实施例5：

一种含有稀土元素的血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，包括以下质量份数的各个组分：聚砜55份、二醋酸纤维20份、纳米三氯化钐0.5份、聚醋酸乙烯10份和溶剂50份，溶剂为二甲基乙酰胺和氯化锂，两者的质量之比为2：1。

根据本发明提供的制备方法制备含有稀土元素的血液透析膜，采用干湿法制备工艺，制备步骤如下：

（1）取纳米三氯化钐，真空中干燥，取出，放入溶剂之中，搅拌均匀，加入聚砜、二醋酸纤维和增韧剂，超声搅拌10min后，放入纺丝液罐内，真空消泡；

（2）以去离子水为芯液，芯液压为0.06MPa；以DMSO为凝固浴，温度65℃；DMSO的浓度为65%；

（3）对纺丝液罐进行预热，温度50℃，调整纺丝液罐压力为0.8MPa，喷丝头温度38℃，设置收集筒的转速为600r/min，开始进行纺丝；

（4）对收集的中空纤维进行干燥，得到含有稀土元素的血液透析膜。

制备的中空纤维的平均内径为243μm，壁厚42μm。

对制备的含有稀土元素的血液透析膜进行测定，其水超滤性为35.2mL·m^-2·h^-1·mmHg^-1；牛清蛋白截留率99.4%；尿素透过性174 P_m·10⁴·cm·min^-1；β-微球蛋白透过率56 P_m·10⁴·cm·min^-1。

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 (6)

1.一种含有稀土元素的血液透析膜，其特征在于，透析膜为中空纤维膜，平均内径为150-250μm，壁厚28-46μm；包括以下质量份数的各个组分：聚砜35-55份、二醋酸纤维12-20份、纳米三氯化钐0.1-0.5份、增韧剂4-10份和溶剂25-50份。

2.根据权利要求1所述的含有稀土元素的血液透析膜，其特征在于：所述增韧剂为聚醋酸乙烯或聚乙烯醇。

3.根据权利要求2所述的含有稀土元素的血液透析膜，其特征在于：所述增韧剂为聚乙烯醇。

4.根据权利要求1所述的含有稀土元素的血液透析膜，其特征在于：所述溶剂为二甲基乙酰胺和氯化锂，两者的质量之比为1-3:1。

5.一种根据权利要求1所述的含有稀土元素的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）取纳米三氯化钐，真空中干燥，取出，放入溶剂之中，搅拌均匀，加入聚砜、二醋酸纤维和增韧剂，超声搅拌5-10min后，放入纺丝液罐内，真空消泡；

（2）以去离子水为芯液，芯液压为0.02-0.06MPa；以DMSO为凝固浴，温度55-65℃；

（3）对纺丝液罐进行预热，温度36-50℃，调整纺丝液罐压力为0.2-0.8MPa，喷丝头温度38℃，设置收集筒的转速为300-600r/min，开始进行纺丝；

（4）对收集的中空纤维进行干燥，得到含有稀土元素的血液透析膜。

6.根据权利要求5所述的含有稀土元素的血液透析膜的制备方法，其特征在于：凝固浴中DMSO的浓度为55%-65%。