CN104906971A - 一种醋酸纤维素/聚乙二醇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/聚乙二醇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0.8-4.5μm，孔径为1.4-4.8μm，壁厚55-90μm；透析膜由以下各个组分制备而成：醋酸纤维素、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚己内酯、四氢呋喃和丙酮。一种醋酸纤维素/聚乙二醇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/聚乙二醇血液透析膜具有优异的生物相容性，且具有一定的抗凝血作用，表面吸附作用，提高了大分子蛋白的截留率，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/聚乙二醇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。
聚二乙醇，具有优良的润滑性、保湿性、分散性，其中医用聚二乙醇又称聚环氧乙烷（PEO），在医用材料中，可与聚氨酯配合，作为抗凝血材料使用；又因为其含聚乙二醇的两亲性共聚物，在医用高分子中起到材料表面吸附、截留和接枝等作用，可改善与血液接触的医用高分子材料的生物相容性。因此，可利用聚二乙醇作为透析膜的表面活性剂。
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/聚乙二醇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/聚乙二醇血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为0.8-4.5μm，孔径为1.4-4.8μm，壁厚55-90μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素35-45份、聚乙二醇12-18份、聚甲基丙烯酸甲酯8-16份、聚己内酯6-16份、四氢呋喃12-20份和丙酮15-25份。
作为优选，透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素38-42份、聚乙二醇14-17份、聚甲基丙烯酸甲酯11-15份、聚己内酯9-15份、四氢呋喃15-18份和丙酮18-22份。
作为优选，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、聚乙二醇16份、聚甲基丙烯酸甲酯13份、聚己内酯12份、四氢呋喃16份和丙酮19份。
一种醋酸纤维素/聚乙二醇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、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚己内酯加入到丙酮和四氢呋喃的混合溶液中，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/聚乙二醇血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180-250r/min，纺丝电压10-15kv，纺丝速度0.5-1.5ml/h，接收距离为10-15cm。
作为优选，步骤（2）静电纺丝的电压为12kv，纺丝速度1ml/h，接收距离为11cm。
有益效果：本发明提供的醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜，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。
医用聚二乙醇又称聚环氧乙烷（PEO），其含聚乙二醇的两亲性共聚物，在医用高分子材料中起到表面吸附、截留和接枝等作用，可改善与血液接触的医用高分子材料的生物相容性。因此，将聚二乙醇接枝到醋酸纤维素膜上，可吸附血液中的有毒物质，截留大分子蛋白质，同时提供透析膜生物相容性，兼具一定的抗凝血作用，可有效提高醋酸纤维素膜的耐压性。
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/聚乙二醇血液透析膜具有优异的生物相容性，且具有一定的抗凝血作用，表面吸附作用，提高了大分子蛋白的截留率，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/聚乙二醇血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为2.5μm，孔径为3.2μm，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、聚乙二醇12份、聚甲基丙烯酸甲酯8份、聚己内酯6份、四氢呋喃12份和丙酮15份。
一种醋酸纤维素/聚乙二醇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、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚己内酯加入到丙酮和四氢呋喃的混合溶液中，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/聚乙二醇血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速220r/min，纺丝电压12kv，纺丝速度1ml/h，接收距离为11cm。
对制备的醋酸纤维素/聚乙二醇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185 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率82 Pm·104·cm·min-1。
实施例 2：
一种醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为2.5μm，孔径为3.2μm，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45份、聚乙二醇18份、聚甲基丙烯酸甲酯16份、聚己内酯16份、四氢呋喃20份和丙酮25份。
一种醋酸纤维素/聚乙二醇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、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚己内酯加入到丙酮和四氢呋喃的混合溶液中，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/聚乙二醇血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速220r/min，纺丝电压12kv，纺丝速度1ml/h，接收距离为11cm。
对制备的醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.6mL·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：
一种醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为2.5μm，孔径为3.2μm，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38份、聚乙二醇14份、聚甲基丙烯酸甲酯11份、聚己内酯9份、四氢呋喃15份和丙酮18份。
一种醋酸纤维素/聚乙二醇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、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚己内酯加入到丙酮和四氢呋喃的混合溶液中，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/聚乙二醇血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速220r/min，纺丝电压12kv，纺丝速度1ml/h，接收距离为11cm。
对制备的醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.8mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.5%；尿素透过性189Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率87Pm·104·cm·min-1。
实施例4：
一种醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为3.2μm，孔径为4.1μm，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42份、聚乙二醇17份、聚甲基丙烯酸甲酯15份、聚己内酯15份、四氢呋喃18份和丙酮22份。
一种醋酸纤维素/聚乙二醇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、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚己内酯加入到丙酮和四氢呋喃的混合溶液中，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/聚乙二醇血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速200r/min，纺丝电压12kv，纺丝速度1ml/h，接收距离为11cm。
对制备的醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜进行测定，其水超滤性为38.7mL·m-2·h-1·mmHg-1；牛清蛋白截留率99.5%；尿素透过性184 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率85 Pm·104·cm·min-1。
实施例5：
一种醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜，透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为1.7μm，孔径为2.2μm，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、聚乙二醇16份、聚甲基丙烯酸甲酯13份、聚己内酯12份、四氢呋喃16份和丙酮19份。
一种醋酸纤维素/聚乙二醇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、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚己内酯加入到丙酮和四氢呋喃的混合溶液中，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/聚乙二醇血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速200r/min，纺丝电压12kv，纺丝速度1ml/h，接收距离为11cm。
对制备的醋酸纤维素/聚乙二醇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99.6%；尿素透过性183 Pm·104·cm·min-1；维生素B12透过率85 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/聚乙二醇血液透析膜，其特征在于：透析膜为中空纤维膜，中空纤维的直径为0.8-4.5μm，孔径为1.4-4.8μm，壁厚55-90μm；
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成：醋酸纤维素35-45份、聚乙二醇12-18份、聚甲基丙烯酸甲酯8-16份、聚己内酯6-16份、四氢呋喃12-20份和丙酮15-25份。
2.根据权利要求1所述的醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜，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38-42份、聚乙二醇14-17份、聚甲基丙烯酸甲酯11-15份、聚己内酯9-15份、四氢呋喃15-18份和丙酮18-22份。
3.根据权利要求1所述的醋酸纤维素/聚乙二醇血液透析膜，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份、聚乙二醇16份、聚甲基丙烯酸甲酯13份、聚己内酯12份、四氢呋喃16份和丙酮19份。
4.一种根据权利要求1所述的醋酸纤维素/聚乙二醇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、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯和聚己内酯加入到丙酮和四氢呋喃的混合溶液中，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/聚乙二醇血液透析膜；
其中，静电纺丝过程中滚筒转速180-250r/min，纺丝电压10-15kv，纺丝速度0.5-1.5ml/h，接收距离为10-15cm。
5.根据权利要求4所述的醋酸纤维素/聚乙二醇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12kv，纺丝速度1ml/h，接收距离为11cm。
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