CN107185418A - 一种正电性血液透析膜及其制备方法 - Google Patents

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林霞
陈敬华
杨子毅
于菁
张薏
刘雨姝
沈楷韬
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Abstract

本发明主要提供了一种正电性血液透析膜及其制备方法。该透析膜是由聚阳离子高分子材料与聚阴离子高分子材料通过物理交联的方式形成的。以离子液体共混溶剂为反应体系，控制聚阳离子高分子材料阳离子基团与聚阴离子高分子材料阴离子基团的反应摩尔比在10:1–2:1之间，使膜表面呈现正电性。本发明的正电性血液透析膜，表面呈正电性可形成正电荷屏障，有效抵制透析液中细菌进入膜内血液测，可有效降低透析过程中血液感染发生几率。

Description

一种正电性血液透析膜及其制备方法
技术领域
本发明属于膜表面工程和生物分离工程领域，提供了一种正电性血液透析膜及制备方法。
背景技术
目前，血液透析疗法已成为急慢性肾脏病的重要主要有效治疗手段。近年来，血液透析患者急剧增加，从2011年到2013年，血液透析患者增长速度高达66.4％，2015年我国透析患者已达38万人。在血液透析过程中，发挥透析作用的主要部分为透析膜(半透膜)。透析时，将血液与透析液分置于透析膜(半透膜)两侧，二者中的溶质和水通过弥散、对流、吸附和超滤等作用进行物质交换，以清除体内有害物质，如尿素、肌酐、补体、β2-微球蛋白、内毒素和炎性介质等，维持水和电解质平衡。目前我国临床上使用的血液透析膜以聚砜/聚醚砜膜和醋酸纤维素膜为主。上述膜材料均存在一系列问题，如无抵御细菌污染性能，患者透析过程中，一旦透析液被细菌污染，则内毒素容易跨越血液透析膜进入血液测。因此，制备一种具有抵御细菌污染性能的新型血液透析膜具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种正电性血液透析膜，以降低透析过程中细菌污染发生几率，提高患者透析安全性。本发明血液透析膜是由聚阳离子高分子材料与聚阴离子高分子材料通过物理交联的方式形成的。
本发明的另一目的是提供正电性血液透析膜的制备方法。
上述的正电性血液透析膜是由聚阳离子高分子材料与聚阴离子高分子材料通过物理交联的方式形成的。
上述的聚阳离子高分子材料为纤维素季铵盐、壳聚糖季铵盐、聚醚砜季铵盐或聚砜季铵盐，其中优选纤维素季铵盐。。
上述的聚阴离子高分子材料为羧基化壳聚糖、羧基化纤维素、聚丙烯酸、磺基化聚醚砜、磺基化聚砜，其中优选聚丙烯酸。
上述的聚阴离子高分子材料，聚丙烯酸的分子量为5万-100万道尔顿，优选10万–40万道尔顿。
上述的正电性血液透析膜，聚阳离子高分子材料阳离子基团与聚阴离子高分子材料阴离子基团的反应摩尔比在10:1–2:1之间，优选4:1–2:1之间。
上述的正电性血液透析膜，膜外表面的正电荷性可有效抵制外界细菌进入膜内，防止透析过程中血液受外界细菌污染。
本发明中正电性血液透析膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)聚阳离子高分子材料的合成
将纤维素、壳聚糖、聚砜或聚醚砜溶解于良溶剂中，在碱性条件下，与醚化剂进行反应，制备季铵盐修饰的聚阳离子高分子材料。
(2)聚阴离子高分子材料的合成
(3)正电性血液透析膜的制备
将步骤(1)得到的聚阳离子高分子材料溶解至离子液体共混溶剂中，加入适量步骤(2)得到的聚阴离子高分子材料，25～90℃搅拌溶解，离心去除气泡，涂膜，浸入不良溶剂中凝胶，得正电性血液透析膜。
所述的聚阳离子高分子材料的质量百分含量为1％～70％，优选10％～30％。
所述离子液体共混溶剂为离子液体与水、醇类、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺的一种或一种以上。
所述离子液体为咪唑盐类、吡啶盐类、季铵盐类和季膦盐类离子液体。
所述的聚阳离子高分子材料中阳离子基团与聚阴离子高分子材料中阴离子基团的反应摩尔比为在10:1–2:1之间，优选4:1–2:1之间。
附图说明
图1为正电性血液透析膜的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例来对本发明进行更详细的说明，但是本发明的范围并不限于以下实施例。
实施例1
(1)纤维素季铵盐制备
配制浓度为2％的纤维素-NaOH-尿素溶液中，-20℃中冷处理2h，搅拌至溶解。将质量分数40％的称取一定量的醚化剂CHPAC水溶液，在搅拌下逐滴加至纤维素-NaOH-尿素溶液中，于室温下搅拌反应12h。反应结束后，将反应液用去离子水透析，透析后离心20min，取上清液冷冻干燥，得到纤维素季铵盐。
(2)纤维素季铵盐/聚丙烯酸膜制备
取0.5g步骤(1)所得纤维素季铵盐，0.5g离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐[(BMIM)Cl]，1.5mL二甲基乙酰胺，混合，溶解，配成20％纤维素季铵盐-20％离子液体溶液(2.5ml)，称取0.02g聚丙烯酸混合，70℃搅拌(1000r/min)至溶解，去除气泡，涂膜，浸入去离子水中，成膜。
实施例2
纤维素季铵盐/聚丙烯酸膜制备
取0.25g实施例1中步骤(1)所得纤维素季铵盐，0.5g离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐[(BMIM)Cl]，1.75mL二甲基乙酰胺，混合，溶解，配成10％纤维素季铵盐-20％离子液体溶液(2.25ml)，称取0.01g聚丙烯酸混合，70℃搅拌(1000r/min)至溶解，去除气泡，涂膜，浸入去离子水中，成膜。
实施例3
纤维素季铵盐/聚丙烯酸膜制备
取0.5g实施例1中步骤(1)所得纤维素季铵盐，1.0g离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化盐[(BMIM)Cl]，1mL二甲基乙酰胺，混合，溶解，配成20％纤维素季铵盐-40％离子液体溶液(2.25ml)，称取0.01g聚丙烯酸混合，70℃搅拌(1000r/min)至溶解，去除气泡，涂膜，浸入去离子水中，成膜。

Claims (9)

1.一种正电性血液透析膜，其特征在于，该正电性聚合物膜是聚阳离子高分子材料与聚阴离子高分子材料通过物理交联的方式形成的。
2.根据权利要求1所述的正电性血液透析膜，其特征在于，聚阳离子高分子材料为纤维素季铵盐、壳聚糖季铵盐、聚醚砜季铵盐或聚砜季铵盐等。
3.根据权利要求1所述的正电性血液透析膜，其特征在于，聚阴离子高分子材料为羧基化壳聚糖、羧基化纤维素、聚丙烯酸、磺基化聚醚砜或磺基化聚砜。
4.根据权利要求1所述的正电性血液透析膜，其特征在于，聚阳离子高分子材料优选纤维素季铵盐。
5.根据权利要求1所述的正电性血液透析膜，其特征在于，聚阴性高分子材料优选聚丙烯酸。
6.根据权利要求5所述的聚丙烯酸，其特征在于，聚丙烯酸的分子量为5万-100万道尔顿，优选10万–40万道尔顿。
7.根据权利要求1所述的正电性血液透析膜，其特征在于，聚阳离子高分子材料阳离子基团与聚阴离子高分子材料阴离子基团的反应摩尔比在10:1–2:1之间，优选4:1–2:1之间。
8.根据权利要求1所述的正电性血液透析膜，其特征在于，在清除小分子物质的同时，可利用膜表面正电荷性质，有效吸附内毒素，抵御透析液中细菌进入血液。
9.根据权利要求1所述的正电性血液透析膜的制备方法，其特征在于，首先合成聚阳离子高分子材料与聚阴离子高分子材料，将二者以一定摩尔比溶解于离子液体共混溶剂中，于反溶剂中凝胶成膜，合成合成一种表面带正电荷的聚合物膜。
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