CN104587979B - 一种高效血液净化吸附剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效血液净化吸附剂及其制备方法,本吸附剂由载体和配基组成,载体为氯甲基化聚苯乙烯微球,配基包括苯乙烯衍生物和乙烯基卤化物单体共聚反应生成的苯乙烯系超支化聚合物,采用一步法或两步法合成得到。本发明在苯乙烯系中性大孔吸附树脂的表面接枝相对特异性的超支化聚合物,结合大孔吸附树脂的宽吸附谱和超支化聚合物的高特异性,可用于对细胞因子等致病物质的吸附,也可用于对其他疏水性的蛋白质、中小分子的吸附,可以根据设计的目标物质调节反应条件,生成不同支化度、不同支链长度的聚合物,提供特异性地吸附变更配基结构,能够满足血液灌流中对各种疏水性致病物质的分离净化,是一种新型的、吸附谱可控的高效吸附剂。
Description
技术领域
本发明属于医学领域,具体涉及一种高效血液净化吸附剂及其制备方法。
背景技术
血液净化疗法是由血液透析和放血疗法等技术发展而来的临床治疗技术,在二十世纪后期得到了快速的发展,成为临床实践中不可或缺的治疗方法。
血液净化疗法中最核心的技术是血液成分的分离,目前最主流的分离技术有离心分离、膜分离和吸附分离,其中吸附分离由于其相对特异性较高,在越来越强调个性化治疗的今天成为该领域的研究热点。
吸附分离是将吸附剂填充到吸附柱内,制成一次性使用的无菌医疗器械,再将血液从人体引出,以血液灌流或血浆灌流的方式通过吸附柱,特异性或相对特异性地吸附其中致病物质的一种作用方式。其中最关键的技术是吸附剂的制备,关键的评价指标是吸附剂的吸附量或吸附率、吸附剂的相对特异程度。
血液净化用吸附剂经过半个世纪的发展,目前已经发展出活性炭、炭化树脂、苯乙烯系中性大孔吸附树脂、离子交换树脂、以天然高分子为代表的软载体固载多种特异性配基的吸附剂等多个品种。
其中苯乙烯系中性大孔吸附树脂的吸附谱较宽,适合在多种疾病中吸附多种致病物质,达到迅速起效的目的,但是对于特定的目标物质,其吸附率可能不高,无法对多个不同分子量致病物质同时做到高吸附率。
软载体固载特异性配基的吸附剂具有高特异性的特点,针对不同目标物质设计的配基仅对特定的物质有较高的吸附率,对其他物质的吸附率很低,以保证血液中有益成分不被吸附,其限制则是吸附谱较窄,对于多个致病物质作用的疾病,难以做到快速有效的治疗。
超支化聚合物技术是高分子领域近年来的研究热点之一,超支化聚合物表现出的优异特性,如官能团数量多、分子链不易缠结、支化度可调节、一次合成制备等,吸引了大量研究人员的关注。但是目前为止,对于超支化聚合物的关注绝大部分都在材料领域,如通用塑料制品、传感器等,在生物医学上的应用也仅限于药物缓释技术的设想,目前尚无在血液净化材料或物质纯化方面的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,在苯乙烯系中性大孔吸附树脂的表面接枝相对特异性的配基--超支化聚合物,结合大孔吸附树脂的宽吸附谱和超支化聚合物的高特异性,制备出更加高效的血液净化(血液灌流)用吸附剂。
本发明的第一个方面是提供一种高效血液净化吸附剂,由载体和配基组成,所述载体为氯甲基化聚苯乙烯微球,所述配基包括苯乙烯衍生物和乙烯基卤化物单体共聚反应生成的苯乙烯系超支化聚合物。
优选地,所述高效血液净化吸附剂的粒径为0.01~2mm,可适应血液灌流和血浆灌流等不同的治疗方案。
进一步地,所述高效血液净化吸附剂的粒径为0.5~1.2mm,适用于血液灌流。
优选地,所述苯乙烯系超支化聚合物的数均分子量为100~100000,从单纯提供柔性链段,到同时提供疏水作用和柔性链段不等。
进一步优选地,所述苯乙烯系超支化聚合物的数均分子量为500~5000,以提供合适疏水作用力和空间结构。
优选地,所述苯乙烯系超支化聚合物的分子量分布为1~10,以调节配基的吸附谱。
进一步优选地,所述苯乙烯系超支化聚合物的分子量分布为1~3,以实现较高特异性的吸附。
优选地,乙烯基卤化物单体选自对氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、2-(2-溴代丙酰氧基)丙烯酸乙酯、2-(2-溴代异丁酰氧基)丙烯酸乙酯、2(2-溴代丙酰氧基)甲基丙烯酸乙酯、2-(2-溴代异丁酰氧基)甲基丙烯酸乙酯、2-(2-氯代丙酰氧基)丙烯酸乙酯中的一种或几种。
优选地,苯乙烯衍生物选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对羧基苯乙烯、对硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯、邻氨基苯乙烯中的一种或几种。
本发明的第二个方面是提供一种本发明第一个方面所述的高效血液净化吸附剂的制备方法,采用一步法合成或两步法合成得到。
其中,所述一步法合成是指:乙烯基卤化物单体与苯乙烯衍生物在氯甲基化聚苯乙烯微球表面进行聚合反应得到。
其中,所述两步法合成是指:先由乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物反应制得苯乙烯系超支化聚合物,再将苯乙烯系超支化聚合物固载到氯甲基化聚苯乙烯微球上。
优选地,一步法合成具体步骤为:
将氯甲基化聚苯乙烯微球、乙烯基卤化物单体与苯乙烯衍生物一次性投入到反应溶剂中,以卤化亚铜和多齿含氮配位体作为催化剂,60-120℃下反应0.5~50小时,既得。
其中,一步法合成中,氯甲基化聚苯乙烯微球的用量与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总用量的质量比为1~100∶1~100。
其中,一步法合成中,乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1~100∶1~100。
其中,一步法合成中,所述卤化亚铜与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总摩尔量的摩尔比为0.01~1∶1,优选为0.05~0.2:1。
其中,一步法合成中,所述多齿含氮配位体与卤化亚铜的摩尔比为0.1~5∶1。
其中,一步法合成中,反应溶剂与反应物质(聚合物微球、共聚单体)的体积比为≥0.6∶1,优选为2~20∶1。
其中,一步法合成中,所述反应溶剂为非极性溶剂。
优选地,一步法合成中,氯甲基化聚苯乙烯微球的用量与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总用量的质量比为20~30∶1,有利于一步法反应生成理论数均分子量更适于吸附TNF-α的吸附剂。
优选地,一步法合成中,乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1∶0.5~10。
优选地,两步法合成具体步骤为:
步骤1,将乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物投入到反应溶剂中,以卤化亚铜、多齿含氮配位体作为催化剂,60-120℃下反应0.5~50小时,纯化,制备得到聚苯乙烯超支化聚合物;
步骤2,将聚苯乙烯超支化聚合物与氯甲基化聚苯乙烯微球投入到反应溶剂中,60-120℃下反应1~5小时,得到吸附剂。
其中,两步法合成的步骤1中,乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1~100∶1~100,更优选为1∶0.5~10。
其中,两步法合成的步骤1中,卤化亚铜与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总摩尔量的摩尔比为0.01~1∶1,优选为0.05~0.2:1。
其中,两步法合成的步骤1中,多齿含氮配位体与卤化亚铜的摩尔比为0.1~5∶1。
其中,两步法合成的步骤1中,反应溶剂与共聚单体的体积比为0.1~50∶1;
其中,两步法合成的步骤2中,聚苯乙烯超支化聚合物与氯甲基化聚苯乙烯微球的质量比为1~100∶1~100,优选为1∶40~60,有利于两步法反应生成理想的配基接枝密度。
其中,两步法合成的步骤2中,反应溶剂与氯甲基化聚苯乙烯微球的体积比2~20∶1。
优选地,本发明上述内容中,所述卤化亚铜包括氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜中的一种或几种。
优选地,本发明上述内容中,所述多齿含氮配位体包括2,2’-联吡啶、6,2’-联吡啶、4,4’-二甲酰氧基-2,2’-联吡啶、4,4’-二庚基-2,2’-联吡啶、吡啶亚胺、五甲基二乙撑三胺、三(2-吡啶甲基)胺、三(2-二甲氨乙基)胺、三(2-二乙氨乙基)胺中的一种或几种。
本发明上述内容中,非极性溶剂是指极性的经验参数ET(30)≤40(25℃),且介电常数≤6(25℃)的有机溶剂,例如氯苯、甲苯、二甲苯、苯等。
本发明制备的超支化聚合物配基吸附剂,其配基具有高疏水性、链段相互不缠结、分子量和支化结构可控等多种特性。通过对反应条件的改变,能够制备得到吸附性能和吸附谱有差异的一系列吸附剂,这为优化吸附剂的吸附性能提供了很大的空间。
本发明的高效血液净化吸附剂的主要优势包括:
吸附剂上存在的超支化聚合物长支链,在与目标物质的结合中,会自发地产生自组装行为,改变其空间形态,对目标物质形成多点螯合作用,相对于小分子配基单一位点的吸附作用,螯合作用显著增强了吸附剂对目标物质的结合力,使得吸附平衡向吸附剂方向产生了更大的倾斜;相对于单纯的聚合物长链,超支化结构中存在的多个长支链提供了多个维度的螯合作用,具有更高的结合强度;
超支化聚合物配基另一个显著的优势在于其可设计性,不同于小分子配基的固定分子量和结构,超支化聚合物配基可以根据致病物质的结构,调节反应条件,生成不同支化度、不同支链长度的聚合物,提供特异性的吸附能力;
超支化聚合物配基的存在,进一步增强了吸附剂吸附水平的稳定性,单纯的聚苯乙烯中性大孔吸附树脂,由于其合成过程中的工艺波动,极易出现吸附性能的大幅度波动,降低良品批次,本发明所述吸附剂,其配基上的长支链主要是聚苯乙烯链段,提供了与载体同样的疏水作用,有利于疏水性致病物质的吸附,降低因为工艺带来的波动性;
本发明所述吸附剂用于血液净化领域,用作血液灌流或血浆灌流用吸附剂,其主要的吸附性能表现为对肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素1β(IL-1β)、白介素10(IL-10)等细胞因子有良好的吸附,尤其是分子量较大的IL-6和TNF-α,普通的聚苯乙烯系微球对TNF-α的吸附普遍在0-30%以内,部分改性后的产品可能达到40-50%,但是目前的制备技术还难以达到更高的吸附水平,而本发明的吸附剂通过超支化聚合物的螯合作用,可以显著提高对大分子致病物质的吸附能力,对TNF-α的吸附能力提升到70%以上,同时因为载体本身的孔径无变化,仍然能保留对小分子致病物质的良好吸附能力;
本发明所述的吸附剂,不仅仅用于对细胞因子等致病物质的吸附,也可以用于对其他疏水性的蛋白质、中小分子的吸附,可以根据设计的目标物质调节反应条件,生成不同支化度、不同支链长度的聚合物,提供特异性地吸附变更配基结构,能够满足血液灌流中对各种疏水性致病物质的分离净化,是一种新型的、吸附谱可控的高效吸附剂。
具体实施方式
本发明的高效血液净化吸附剂,由载体和配基组成,所述载体为氯甲基化聚苯乙烯微球,所述配基包括苯乙烯衍生物和乙烯基卤化物单体共聚反应生成的苯乙烯系超支化聚合物。所述高效血液净化吸附剂的粒径为0.01~2mm,可适应血液灌流和血浆灌流等不同的治疗方案。进一步地,所述高效血液净化吸附剂的粒径为0.5~1.2mm,适用于血液灌流。所述苯乙烯系超支化聚合物的数均分子量优选为100~100000,从单纯提供柔性链段,到同时提供疏水作用和柔性链段不等。进一步优选地,所述苯乙烯系超支化聚合物的数均分子量为500~5000,以提供合适疏水作用力和空间结构。所述苯乙烯系超支化聚合物的分子量分布优选地为1~10,以调节配基的吸附谱。进一步优选地,所述苯乙烯系超支化聚合物的分子量分布为1~3,以实现较高特异性的吸附。
本发明的高效血液净化吸附剂的聚苯乙烯链段提供了吸附剂优良的疏水性能,超支化的结构进一步增强了这一性能,同时超支化结构还能提供更多的捕获致病物质的位点,因为支化结构的柔性介于线性长链和树枝状大分子之间,使其能够以类似自主装的方式与致病物质结合,形成相对特异性的吸附。
本发明的高效血液净化吸附剂可采用一步法合成或两步法合成得到。
其中,所述一步法合成是指:乙烯基卤化物单体与苯乙烯衍生物在氯甲基化聚苯乙烯微球表面进行聚合反应得到。具体步骤为:将氯甲基化聚苯乙烯微球、乙烯基卤化物单体与苯乙烯衍生物一次性投入到反应溶剂中,以卤化亚铜和多齿含氮配位体作为催化剂,60-120℃下反应0.5~50小时,既得。其中,氯甲基化聚苯乙烯微球的用量与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总用量的质量比为1~100∶1~100,优选为20~30∶1,有利于一步法反应生成理论数均分子量更适于吸附TNF-α的吸附剂;乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1~100∶1~100,优选为1∶0.5~10;卤化亚铜与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总摩尔量的摩尔比为0.01~1∶1,优选为0.05~0.2:1;多齿含氮配位体与卤化亚铜的摩尔比为0.1~5∶1;反应溶剂与反应物质(聚合物微球、共聚单体)的体积比为≥0.6∶1,优选为2~20∶1。其中,所述两步法合成是指:先由乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物反应制得苯乙烯系超支化聚合物,再将苯乙烯系超支化聚合物固载到氯甲基化聚苯乙烯微球上。具体步骤为:
步骤1,将乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物投入到反应溶剂中,以卤化亚铜、多齿含氮配位体作为催化剂,60-120℃下反应0.5~50小时,纯化,制备得到聚苯乙烯超支化聚合物;其中,乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1~100∶1~100,优选为1∶0.5~10;卤化亚铜与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总摩尔量的摩尔比为0.01~1∶1,优选为0.05~0.2:1;多齿含氮配位体与卤化亚铜的摩尔比为0.1~5∶1;反应溶剂与共聚单体的体积比为0.1~50∶1;;
步骤2,将聚苯乙烯超支化聚合物与氯甲基化聚苯乙烯微球投入到反应溶剂中,60-120℃下反应1~5小时,得到吸附剂,其中,聚苯乙烯超支化聚合物与氯甲基化聚苯乙烯微球的质量比为1~100∶1~100,优选为1∶40~60,有利于两步法反应生成理想的配基接枝密度;反应溶剂与氯甲基化聚苯乙烯微球的体积比2~20∶1。
优选地,乙烯基卤化物单体选自对氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、2-(2-溴代丙酰氧基)丙烯酸乙酯、2-(2-溴代异丁酰氧基)丙烯酸乙酯、2(2-溴代丙酰氧基)甲基丙烯酸乙酯、2-(2-溴代异丁酰氧基)甲基丙烯酸乙酯、2-(2-氯代丙酰氧基)丙烯酸乙酯中的一种或几种。
优选地,苯乙烯衍生物选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对羧基苯乙烯、对硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯、邻氨基苯乙烯中的一种或几种。
优选地,所述卤化亚铜包括氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜中的一种或几种。
优选地,所述多齿含氮配位体包括2,2’-联吡啶、6,2’-联吡啶、4,4’-二甲酰氧基-2,2’-联吡啶、4,4’-二庚基-2,2’-联吡啶、吡啶亚胺、五甲基二乙撑三胺、三(2-吡啶甲基)胺、三(2-二甲氨乙基)胺、三(2-二乙氨乙基)胺中的一种或几种。
本发明上述内容中,非极性溶剂是极性的经验参数ET(30)≤40(25℃),且介电常数≤6(25℃)的有机溶剂,例如氯苯、甲苯、二甲苯、苯等。
本发明所述一步法合成及两步法合成,各有优势,一步法合成的主要优势是工艺简单,步骤少,缺点是可控性差,配基的分子量和分子量分布均无法准确测量,只能通过对反应条件的改变进行估算。吸附剂中小分子配基的比例较多,使得到的树脂吸附谱更加集中于中小分子疏水性物质,同时因为大量的小分子单体与树脂上的氯甲基基团反应,造成配基固载的密度较大,影响配基支化长链对疏水性物质的捕捉。
两步法合成为配基的结构控制提供了有效的方案,可以先对配基的结构参数进行表征,然后再进行固载,因为配基的分子量和分子量分布已经确定,更有利于对于最终产品质量的控制,同时,因为没有小分子单体的存在,有利于控制在树脂上固载配基的密度,降低配基之间的空间位阻干扰,充分发挥配基的吸附作用。
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明,以更好地理解本发明。
实施例1(一步法反应):
在3000mL反应釜中,加入1000mL甲苯、500mL氯甲基化聚苯乙烯微球、3.8g对氯甲基苯乙烯、2.6g苯乙烯、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于80℃机械搅拌反应1.0h,加入四氢呋喃终止,继续搅拌2h,过滤、清洗后使用酒精淋洗,得到所述吸附剂。
量取所得吸附剂2mL,加入20mL分别含有200pg/mL肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素1β(IL-1β)、白介素10(IL-10)的冷冻血浆溶液,置于50mL锥形瓶中,于37℃振荡吸附2h后取血浆检测,其对TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β和IL-10的吸附率见表1。
实施例2(一步法反应):
在3000mL反应釜中,加入1000mL甲苯、500mL氯甲基化聚苯乙烯微球、3.8g对氯甲基苯乙烯、5.2g苯乙烯、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于80℃机械搅拌反应0.5h,加入四氢呋喃终止,继续搅拌2h,过滤、清洗后使用酒精淋洗,得到所述吸附剂。
量取所得吸附剂2mL,加入20mL分别含有200pg/mL肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素1β(IL-1β)、白介素10(IL-10)的冷冻血浆溶液,置于50mL锥形瓶中,于37℃振荡吸附2h后取血浆检测,其对TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β和IL-10的吸附率见表1。
实施例3(一步法反应):
在3000mL反应釜中,加入1000mL甲苯、500mL氯甲基化聚苯乙烯微球、3.8g对氯甲基苯乙烯、23.4g苯乙烯、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于70℃机械搅拌反应2h,加入四氢呋喃终止,继续搅拌2h,过滤、清洗后使用酒精淋洗,得到所述吸附剂。
量取所得吸附剂2mL,加入20mL分别含有200pg/mL肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素1β(IL-1β)、白介素10(IL-10)的冷冻血浆溶液,置于50mL锥形瓶中,于37℃振荡吸附2h后取血浆检测,其对TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β和IL-10的吸附率见表1。
实施例4(两步法反应):
在200mL反应釜中,加入20mL甲苯、3.8g对氯甲基苯乙烯、2.6g苯乙烯、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于80℃搅拌反应0.5h,停止反应,过中性氧化铝层析柱,得到淡黄色澄清溶液,旋蒸后使用甲醇沉淀,得到超支化聚合物白色沉淀5.2g。测得数均分子量4500,分子量分布1.5。
在3000mL反应釜中,加入1000mL甲苯、500mL氯甲基化聚苯乙烯微球、5.2g上述超支化聚合物、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于60℃机械搅拌反应1h,加入四氢呋喃终止,继续搅拌2h,过滤、清洗后使用酒精淋洗,得到所述吸附剂。
量取所得吸附剂2mL,加入20mL分别含有200pg/mL肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素1β(IL-1β)、白介素10(IL-10)的冷冻血浆溶液,置于50mL锥形瓶中,于37℃振荡吸附2h后取血浆检测,其对TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β和IL-10的吸附率见表1。
实施例5(两步法反应):
在200mL反应釜中,加入20mL甲苯、3.8g对氯甲基苯乙烯、5.2g苯乙烯、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于80℃搅拌反应0.5h,停止反应,过中性氧化铝层析柱,得到淡黄色澄清溶液,旋蒸后使用甲醇沉淀,得到超支化聚合物白色沉淀8.0g。测得数均分子量5000,分子量分布1.4。
在3000mL反应釜中,加入1000mL甲苯、500mL氯甲基化聚苯乙烯微球、8.0g上述超支化聚合物、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于60℃机械搅拌反应1h,加入四氢呋喃终止,继续搅拌2h,过滤、清洗后使用酒精淋洗,得到所述吸附剂。
量取所得吸附剂2mL,加入20mL分别含有200pg/mL肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素1β(IL-1β)、白介素10(IL-10)的冷冻血浆溶液,置于50mL锥形瓶中,于37℃振荡吸附2h后取血浆检测,其对TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β和IL-10的吸附率见表1。
实施例6(两步法反应):
在200mL反应釜中,加入20mL甲苯、3.8g对氯甲基苯乙烯、5.2g苯乙烯、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于100℃搅拌反应0.5h,停止反应,过中性氧化铝层析柱,得到淡黄色澄清溶液,旋蒸后使用甲醇沉淀,得到超支化聚合物白色沉淀7.8g。测得数均分子量4800,分子量分布1.5。
在3000mL反应釜中,加入1000mL甲苯、500mL氯甲基化聚苯乙烯微球、7.8g上述超支化聚合物、0.65g 2,2’-联吡啶、0.2g氯化亚铜,于60℃机械搅拌反应1h,加入四氢呋喃终止,继续搅拌2h,过滤、清洗后使用酒精淋洗,得到所述吸附剂。
量取所得吸附剂2mL,加入20mL分别含有200pg/mL肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素8(IL-8)、白介素1β(IL-1β)、白介素10(IL-10)的冷冻血浆溶液,置于50mL锥形瓶中,于37℃振荡吸附2h后取血浆检测,其对TNF-α、IL-6、IL-8、IL-1β和IL-10的吸附率见表1。
在制备过程中,对配基结构和性能影响最大的反应条件是单体的配比,其主要影响的结构参数是支化度,当对氯甲基苯乙烯与苯乙烯单体的摩尔比相等时(实施例1、实施例4),反应得到的配基支化度约为40%,当对氯甲基苯乙烯与苯乙烯单体的摩尔比1:2时(实施例2、实施例5、实施例6),反应得到的配基支化度约为15%。支化度较高时,配基接近体型结构,对小分子疏水物质吸附较强,支化度较低时,配基接近线性结构,对大分子疏水物质的吸附较强。
影响支化度的另一个主要因素是反应温度,由于对氯甲基苯乙烯和苯乙烯共聚单体的竞聚率不相等,反应温度越高,越有利于对氯甲基苯乙烯聚合,所得聚合物配基的支化度越高,更有利于小分子疏水物质的吸附(实施例6)。
实施例1~6提供的吸附剂对大分子疏水物质和小分子疏水物质的具体举例见表1。
表1本发明吸附剂的吸附性能
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都应涵盖在本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种高效血液净化吸附剂,其特征在于,由载体和配基组成,所述载体为氯甲基化聚苯乙烯微球,所述配基包括苯乙烯衍生物和乙烯基卤化物单体共聚反应生成的苯乙烯系超支化聚合物。
2.根据权利要求1所述的高效血液净化吸附剂,其特征在于,所述高效血液净化吸附剂的粒径为0.01~2mm。
3.根据权利要求1或2所述的高效血液净化吸附剂,其特征在于,所述苯乙烯系超支化聚合物的数均分子量为100-100000,分子量分布为1~10。
4.根据权利要求3所述的高效血液净化吸附剂,其特征在于,所述苯乙烯系超支化聚合物的数均分子量为500-5000,分子量分布为1~3。
5.根据权利要求1所述的高效血液净化吸附剂,其特征在于,乙烯基卤化物单体选自对氯甲基苯乙烯、间氯甲基苯乙烯、对溴甲基苯乙烯、间溴甲基苯乙烯、2-(2-溴代丙酰氧基)丙烯酸乙酯、2-(2-溴代异丁酰氧基)丙烯酸乙酯、2-(2-溴代丙酰氧基)甲基丙烯酸乙酯、2-(2-溴代异丁酰氧基)甲基丙烯酸乙酯、2-(2-氯代丙酰氧基)丙烯酸乙酯中的一种或几种;
苯乙烯衍生物选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、对氟苯乙烯、对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对羧基苯乙烯、对硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯、邻氨基苯乙烯中的一种或几种。
6.一种权利要求1~5中任意一项所述的高效血液净化吸附剂的制备方法,其特征在于,采用一步法合成或两步法合成得到;所述一步法合成是指:乙烯基卤化物单体与苯乙烯衍生物在氯甲基化聚苯乙烯微球表面进行聚合反应得到;所述两步法合成是指:先由乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物反应制得苯乙烯系超支化聚合物,再将苯乙烯系超支化聚合物固载到氯甲基化聚苯乙烯微球上。
7.根据权利要求6所述的高效血液净化吸附剂的制备方法,其特征在于,一步法合成具体步骤为:
将氯甲基化聚苯乙烯微球、乙烯基卤化物单体与苯乙烯衍生物一次性投入到反应溶剂中,以卤化亚铜和多齿含氮配位体作为催化剂,60-120℃下反应0.5~50小时,既得;其中,氯甲基化聚苯乙烯微球的用量与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总用量的质量比为1~100∶1~100;乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物 的摩尔比为1~100∶1~100;卤化亚铜与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总摩尔量的摩尔比为0.01~1∶1;多齿含氮配位体与卤化亚铜的摩尔比为0.1~5∶1;反应溶剂与反应物质的体积比为≥0.6∶1;
两步法合成具体步骤为:
步骤1,将乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物投入到反应溶剂中,以卤化亚铜、多齿含氮配位体作为催化剂,60-120℃下反应0.5~50小时,纯化,制备得到聚苯乙烯超支化聚合物;其中,乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1~100∶1~100;卤化亚铜与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总摩尔量的摩尔比为0.01~1∶1;多齿含氮配位体与卤化亚铜的摩尔比为0.1~5∶1;反应溶剂与共聚单体的体积比为0.1~50∶1;
步骤2,将聚苯乙烯超支化聚合物与氯甲基化聚苯乙烯微球投入到反应溶剂中,60-120℃下反应1~5小时,得到吸附剂;其中,聚苯乙烯超支化聚合物与氯甲基化聚苯乙烯微球的质量比为1~100∶1~100,反应溶剂与氯甲基化聚苯乙烯微球的体积比2~20∶1;
其中,反应溶剂为非极性溶剂,所述非极性溶剂是指极性的经验参数ET(30)≤40,且介电常数≤6的有机溶剂,所述经验参数与介电常数均是在25℃测定得到的。
8.根据权利要求7所述的高效血液净化吸附剂的制备方法,其特征在于,一步法合成中,氯甲基化聚苯乙烯微球的用量与乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的总用量的质量比为20~30∶1;两步法合成中,氯甲基化聚苯乙烯微球与聚苯乙烯超支化聚合物的质量比为40~60∶1。
9.根据权利要求7所述的高效血液净化吸附剂的制备方法,其特征在于,一步法合成中,乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1∶0.5~10;两步法合成的步骤1中,乙烯基卤化物单体和苯乙烯衍生物的摩尔比为1∶0.5~10。
10.根据权利要求7所述的高效血液净化吸附剂的制备方法,其特征在于,卤化亚铜包括氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜中的一种或几种;多齿含氮配位体包括2,2’-联吡啶、6,2’-联吡啶、4,4’-二甲酰氧基-2,2’-联吡啶、4,4’-二庚基-2,2’-联吡啶、吡啶亚胺、五甲基二乙撑三胺、三(2-吡啶甲基)胺、三(2-二甲氨乙基)胺、三(2-二乙氨乙基)胺中的一种或几种。
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