CN104874302A - 一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醋酸纤维素/聚维酮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，中空纤维的直径为0.5-5μm，孔径为2.4-5.8μm，壁厚40-80μm；透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素35-55份、聚维酮15-28份、双丙酮丙烯酰胺9-18份、聚氨酯5-15份、丙酮10-22份和二甲基乙酰胺18-26份。一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：（1）纺丝液制备；（2）静电纺丝。本发明提供的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜具有良好优异的生物相容性，能够与蛋白质相容，提高大分子蛋白的截留率，提供小分子的通过率，是一种较为理想的透析膜材料。
Description
技术领域
本发明属于生物材料领域，特别涉及一种醋酸纤维素/聚维酮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。
现有的血液透析膜材料由两种：一种是醋酸纤维素膜材料；另外一种是合成材料，包括聚砜、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯和聚醚砜等材料。
醋酸纤维素是一种多孔膜材料，对于尿素和水的透过率能够满足要求，但是其压密性较差，在高压下使用时，会因为透析物质导膜孔径变小，对于血液中小分子物质的通过率降低，因此，也可其使用造成困扰。
聚维酮，即聚乙烯吡咯烷酮，简称PVP，是一种高分子材料，具有优良的生理惰性，不参与人体新陈代谢，又具有优良的生物相容性，对皮肤、粘膜、眼等不形成任何刺激。由于其优良的生物功能性，因此，其在透析膜上的应用具有较为广阔的前景。
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醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜及其制备方法。
本发明的技术方案：一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为0.5-5μm，孔径为2.4-5.8μm，壁厚40-80μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素35-55份、聚维酮15-28份、双丙酮丙烯酰胺9-18份、聚氨酯5-15份、丙酮10-22份和二甲基乙酰胺18-26份。
作为优选，醋酸纤维素39-48份、聚维酮17-25份、双丙酮丙烯酰胺11-16份、聚氨酯7-12份、丙酮12-18份和二甲基乙酰胺20-25份。
作为优选，醋酸纤维素46份、聚维酮19份、双丙酮丙烯酰胺15份、聚氨酯11份、丙酮16份和二甲基乙酰胺22份。
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将醋酸纤维素、聚维酮、双丙酮丙烯酰胺和聚氨酯加入到丙酮和二甲基乙酰胺的混合溶液中，在37℃水浴加热溶解，得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180-200r/min，纺丝电压10-15kv，纺丝速度0.5-2ml/h，接收距离为11-15cm。
作为优选，步骤（2）静电纺丝的电压为11kv，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为15cm。
有益效果：本发明提供的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，是以醋酸纤维素为主体材料，醋酸纤维素虽然是一种较为理想的多孔膜材料，但是其压密性较差，高压下孔径会变小。
聚维酮（PVP）是一种优良的高分子材料，其具有优异的溶解性能及生理相容性，溶于大部分有机溶剂，且毒性很低。在透析膜中，其作用并不仅仅是提高透析膜的生物相容性，其和其他组分配合，还具有优良的成膜性能、蛋白质相容性能、解毒性能等多种优良性能。
通过静电纺丝工艺制备的血液透析膜，中空纤维直径适中，透析膜孔隙率较为理想，因此，能够更好的提供透析膜的性能。
因此，本发明提供的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜具有良好优异的生物相容性，能够与蛋白质相容，提高大分子蛋白的截留率，提供小分子的通过率，是一种较为理想的透析膜材料。
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：
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.5μm，孔径为2.8μm，壁厚65μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素35份、聚维酮15份、双丙酮丙烯酰胺9份、聚氨酯5份、丙酮10份和二甲基乙酰胺18份。
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将醋酸纤维素、聚维酮、双丙酮丙烯酰胺和聚氨酯加入到丙酮和二甲基乙酰胺的混合溶液中，在37℃水浴加热溶解，得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180r/min，纺丝电压11kv，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为15cm。
对制备的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜进行测定，其水超滤性为37.2mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.3%；尿素透过性175 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率80 Pm·104·cm·min-1。
实施例 2：
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.5μm，孔径为2.8μm，壁厚65μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素55份、聚维酮28份、双丙酮丙烯酰胺18份、聚氨酯15份、丙酮22份和二甲基乙酰胺26份。
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将醋酸纤维素、聚维酮、双丙酮丙烯酰胺和聚氨酯加入到丙酮和二甲基乙酰胺的混合溶液中，在37℃水浴加热溶解，得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180r/min，纺丝电压11kv，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为15cm。
对制备的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.2mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.4%；尿素透过性182 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率82 Pm·104·cm·min-1。
实施例 3：
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.5μm，孔径为2.8μm，壁厚65μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素39份、聚维酮17份、双丙酮丙烯酰胺11份、聚氨酯7份、丙酮12份和二甲基乙酰胺20份。
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将醋酸纤维素、聚维酮、双丙酮丙烯酰胺和聚氨酯加入到丙酮和二甲基乙酰胺的混合溶液中，在37℃水浴加热溶解，得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180r/min，纺丝电压11kv，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为15cm。
对制备的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜进行测定，其水超滤性为37.8mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.4%；尿素透过性179Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率84Pm·104·cm·min-1。
实施例4：
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为3.5μm，孔径为4.6μm，壁厚60μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素48份、聚维酮25份、双丙酮丙烯酰胺16份、聚氨酯12份、丙酮18份和二甲基乙酰胺25份。
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将醋酸纤维素、聚维酮、双丙酮丙烯酰胺和聚氨酯加入到丙酮和二甲基乙酰胺的混合溶液中，在37℃水浴加热溶解，得到纺丝溶液；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180r/min，纺丝电压11kv，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为15cm。
对制备的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.4mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.3%；尿素透过性181 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率83 Pm·104·cm·min-1。
实施例5：
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为4.2μm，孔径为5.1μm，壁厚50μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素46份、聚维酮19份、双丙酮丙烯酰胺15份、聚氨酯11份、丙酮16份和二甲基乙酰胺22份。
一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将醋酸纤维素、聚维酮、双丙酮丙烯酰胺和聚氨酯加入到丙酮和二甲基乙酰胺的混合溶液中，在37℃水浴加热溶解，得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180r/min，纺丝电压11kv，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为15cm。
对制备的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜进行测定，其水超滤性为39.1mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.5%；尿素透过性185 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率86 Pm·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 (5)
1.一种醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，其特征在于：透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为0.5-5μm，孔径为2.4-5.8μm，壁厚40-80μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素35-55份、聚维酮15-28份、双丙酮丙烯酰胺9-18份、聚氨酯5-15份、丙酮10-22份和二甲基乙酰胺18-26份。
2.根据权利要求1所述的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，其特征在于：透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素39-48份、聚维酮17-25份、双丙酮丙烯酰胺11-16份、聚氨酯7-12份、丙酮12-18份和二甲基乙酰胺20-25份。
3.根据权利要求1所述的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜，其特征在于：透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素46份、聚维酮19份、双丙酮丙烯酰胺15份、聚氨酯11份、丙酮16份和二甲基乙酰胺22份。
4.一种根据权利要求1所述的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将醋酸纤维素、聚维酮、双丙酮丙烯酰胺和聚氨酯加入到丙酮和二甲基乙酰胺的混合溶液中，在37℃水浴加热溶解，得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180-200r/min，纺丝电压10-15kv，纺丝速度0.5-2ml/h，接收距离为11-15cm。
5.根据权利要求4所述的醋酸纤维素/聚维酮血液透析膜的制备方法，其特征在于：步骤（2）静电纺丝的电压为11kv，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为15cm。
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