CN104894747A - 一种聚砜纤维血液透析膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚砜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，中空纤维的直径为1.2-4.5μm，孔径为2.3-5.6μm，壁厚50-80μm；透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜25-38份、聚乙二醇10-18份、聚乙烯吡咯烷酮8-16份、甲壳素8-16份、磷酸3-7份、二甲基乙酰胺22-35份和丙酮15-25份。一种聚砜纤维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。本发明提供的聚砜纤维血液透析膜具有优良的截留性能和渗透性能，能够有效去除毒素，且透析膜的生物相容性得到提高，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，特别涉及一种聚砜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，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。
聚砜膜是一种合成透析膜，因其对血液分子中有害物质，例如微球蛋白和内毒素，能够有效清除，因此在血液透析领域使用较为广泛。
聚砜膜的制备是影响透析膜性能的关键之一。现有的制备方法是干湿法纺丝工艺，然后经空气热处理，得到中空纤维膜。经过改进的干湿法纺丝工艺，制备的聚砜膜具备良好的截留性能和渗透性能，但生物相容性有待提高。
静电纺丝工艺也是制备膜材料的方法之一，其可制备纳米纤维。纤维过滤材料的过滤效率会随着纤维直径的降低而提高，因而，降低纤维直径成为提高纤维滤材过滤性能的一种有效方法。
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聚砜纤维血液透析膜及其制备方法。
本发明的技术方案：一种聚砜纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.2-4.5μm，孔径为2.3-5.6μm，壁厚50-80μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜25-38份、聚乙二醇10-18份、聚乙烯吡咯烷酮8-16份、甲壳素8-16份、磷酸3-7份、二甲基乙酰胺22-35份和丙酮15-25份。
作为优选，所述透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜28-35份、聚乙二醇12-16份、聚乙烯吡咯烷酮11-15份、甲壳素10-15份、磷酸4-6份、二甲基乙酰胺25-32份和丙酮16-22份。
作为优选，所述透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜33份、聚乙二醇15份、聚乙烯吡咯烷酮12份、甲壳素12份、磷酸6份、二甲基乙酰胺28份和丙酮18份。
一种聚砜纤维血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将聚砜、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸和丙酮加入到二甲基乙酰胺中，在37℃水浴加热溶解，待溶液透明，将甲壳素超声分散于溶液中得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得聚砜纤维血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180-220r/min，纺丝电压10-15kv，纺丝速度1-2ml/h，接收距离为10-15cm。
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12cm。
有益效果：本发明提供的聚砜纤维血液透析膜，是以聚砜中空纤维为主体材料，聚砜中空纤维膜具有良好的截留性能和渗透性能，但是传统的制备方法，制备的中空膜直径较大，过滤效率较低，且生物相容性较差。
本发明通过加入甲壳素等组分，可显著提供透析膜的生物相容性，有效去除毒素和微球蛋白，且在血脂含量较高时，可分解部分血脂，降低血液中血脂含量。
通过静电纺丝工艺制备的血液透析膜，中空纤维直径较小，纤维膜孔径也较小，孔隙率高，过滤效率得到提高。
因此，本发明提供的聚砜纤维血液透析膜具有优良的截留性能和渗透性能，能够有效去除毒素，且透析膜的生物相容性得到提高，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：
一种聚砜纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.3μm，孔径为2.5μm，壁厚70μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜25份、聚乙二醇10份、聚乙烯吡咯烷酮8份、甲壳素8份、磷酸3份、二甲基乙酰胺22份和丙酮15份。
一种聚砜纤维血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将聚砜、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸和丙酮加入到二甲基乙酰胺中，在37℃水浴加热溶解，待溶液透明，将甲壳素超声分散于溶液中得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得聚砜纤维血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速200r/min，纺丝电压11v，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为12cm。
对制备的聚砜纤维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179 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率83 Pm·104·cm·min-1。
实施例 2：
一种聚砜纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.3μm，孔径为2.5μm，壁厚70μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜38份、聚乙二醇18份、聚乙烯吡咯烷酮16份、甲壳素16份、磷酸7份、二甲基乙酰胺35份和丙酮25份。
一种聚砜纤维血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将聚砜、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸和丙酮加入到二甲基乙酰胺中，在37℃水浴加热溶解，待溶液透明，将甲壳素超声分散于溶液中得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得聚砜纤维血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速200r/min，纺丝电压11v，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为12cm。
对制备的聚砜纤维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99.5%；尿素透过性183 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率84 Pm·104·cm·min-1。
实施例 3：
一种聚砜纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.3μm，孔径为2.5μm，壁厚70μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜28份、聚乙二醇12份、聚乙烯吡咯烷酮11份、甲壳素10份、磷酸4份、二甲基乙酰胺25份和丙酮16份。
一种聚砜纤维血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将聚砜、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸和丙酮加入到二甲基乙酰胺中，在37℃水浴加热溶解，待溶液透明，将甲壳素超声分散于溶液中得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得聚砜纤维血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速200r/min，纺丝电压11v，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为12cm。
对制备的聚砜纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.1mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.4%；尿素透过性183Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率84Pm·104·cm·min-1。
实施例4：
一种聚砜纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为2.5μm，孔径为3.6μm，壁厚70μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜35份、聚乙二醇16份、聚乙烯吡咯烷酮15份、甲壳素15份、磷酸6份、二甲基乙酰胺32份和丙酮22份。
一种聚砜纤维血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将聚砜、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸和丙酮加入到二甲基乙酰胺中，在37℃水浴加热溶解，待溶液透明，将甲壳素超声分散于溶液中得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得聚砜纤维血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速200r/min，纺丝电压11v，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为12cm。
对制备的聚砜纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.5mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.5%；尿素透过性183 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率85 Pm·104·cm·min-1。
实施例5：
一种聚砜纤维血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.5μm，孔径为2.7μm，壁厚70μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜33份、聚乙二醇15份、聚乙烯吡咯烷酮12份、甲壳素12份、磷酸6份、二甲基乙酰胺28份和丙酮18份。
一种聚砜纤维血液透析膜的制备方法，制备步骤如下：
（1）纺丝液制备：将聚砜、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸和丙酮加入到二甲基乙酰胺中，在37℃水浴加热溶解，待溶液透明，将甲壳素超声分散于溶液中得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得聚砜纤维血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速200r/min，纺丝电压11v，纺丝速度1.5ml/h，接收距离为12cm。
对制备的聚砜纤维血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.9mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.6%；尿素透过性186 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率87 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)
1.一种聚砜纤维血液透析膜，其特征在于：透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.2-4.5μm，孔径为2.3-5.6μm，壁厚50-80μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜25-38份、聚乙二醇10-18份、聚乙烯吡咯烷酮8-16份、甲壳素8-16份、磷酸3-7份、二甲基乙酰胺22-35份和丙酮15-25份。
2.根据权利要求1所述的聚砜纤维血液透析膜，其特征在于：所述透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜28-35份、聚乙二醇12-16份、聚乙烯吡咯烷酮11-15份、甲壳素10-15份、磷酸4-6份、二甲基乙酰胺25-32份和丙酮16-22份。
3.根据权利要求1所述的聚砜纤维血液透析膜，其特征在于：所述透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：聚砜33份、聚乙二醇15份、聚乙烯吡咯烷酮12份、甲壳素12份、磷酸6份、二甲基乙酰胺28份和丙酮18份。
4.一种根据权利要求1所述的聚砜纤维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：将聚砜、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸和丙酮加入到二甲基乙酰胺中，在37℃水浴加热溶解，待溶液透明，将甲壳素超声分散于溶液中得到纺丝溶液；
（2）静电纺丝：将纺丝液进行静电纺丝，制得聚砜纤维血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180-220r/min，纺丝电压10-15kv，纺丝速度1-2ml/h，接收距离为10-15cm。
5.根据权利要求4所述的聚砜纤维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12cm。
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