CN107262057B - 一种胆红素阴离子树脂吸附剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种胆红素阴离子树脂吸附剂的制备方法，具体为以4‑乙烯基联苯为功能单体，二乙烯苯为交联剂，采用悬浮聚合法得到直径在100μm－1000μm的多孔联苯树脂，然后进行氯甲基化反应，制备得到氯甲基树脂，最后用胺类化合物与氯甲基树脂反应，得到阴离子高分子树脂。该制备方法以4‑乙烯基联苯为功能单体制备联苯树脂，增加了苯环数目和可反应位点。制备得到的胆红素吸附树脂对于溶液中或者血浆中的胆红素具有非常高效的吸附或去除作用。

Description

一种胆红素阴离子树脂吸附剂的制备方法
技术领域
本发明属于血液净化领域，涉及一种胆红素阴离子树脂吸附剂及其制备方法和应用。
背景技术
胆红素是血红细胞中血红素的代谢产物，是人体肝脏功能是否正常的重要指标之一。血液中高含量胆红素的去除是医学界一直关注的焦点之一，用于去除血液中胆红素的医用吸附材料的制备是此焦点的关键技术。
高分子微球树脂材料由于具有良好的对血液中有害成分如胆红素的去除效果，已经被用于血液净化治疗。引自文献：S.R.Ash,T.A.Sullivan,D.J.Carr；TherapeuticApheresis and Dialysis；2006,.10,145:153 Sorbent Suspensions vs.SorbentColumns for Extracorporeal Detoxification in Hepatic Failure；P.Krisper,R.E.Stauber；Nature Clinical Practice Nephrology；2007,3,267:276 TechnologyInsight:artificial extracorporeal liver support-how does Prometheus comparewith MARS；
胆红素吸附树脂通常使用苯乙烯树脂做基质，因为苯乙烯只有一个苯环，大部分的苯环被包埋在聚合体中，无法暴露，只有少数的可反应位点与外界接触，影响了键和效率。本发明采用有两个苯环的4-乙烯基联苯为功能单体，增加了暴露出来的苯环数量，增加了可反应位点，有利于键和效率的提高。具体技术路线如下：用悬浮聚合法制备联苯树脂，与氯甲醚反应得到氯甲基树脂，利用氯甲基上的活泼氯与胺进行胺基化反应，得到阴离子交换树脂。
发明内容
本发明采用悬浮聚合方法以4-乙烯基联苯为单体，二乙烯苯为交联剂，在致孔剂的存在下制备得到多孔联苯树脂。以甲缩醛和氯化亚砜为原料，无水氯化锌为催化剂制备得到氯甲基树脂。最后以三甲胺水溶液为胺化试剂制备得到阴离子树脂，该吸附树脂具有强度大，亲水性好，比表面积大等优点，应用于胆红素吸附试验取得良好结果。
具体包括如下内容：
一种胆红素阴离子树脂吸附剂的制备方法，以4-乙烯基联苯为单体，二乙烯苯为交联剂，在致孔剂的存在下采用悬浮聚合法得到多孔联苯树脂微球；然后在催化剂条件下，以甲缩醛及氯化亚砜为原料与多孔联苯树脂进行氯甲基化反应，制备得到氯甲基树脂；最后用胺类化合物与氯甲基树脂上的氯甲基反应，得到胆红素阴离子树脂吸附剂。
多孔联苯树脂微球的直径为100μm－1000μm；所述催化剂为无水氯化锌和/或无水氯化铝。
具体步骤为:1)多孔联苯树脂的制备
配制含有分散剂的水溶液，将4-乙烯基联苯、二乙烯苯、引发剂和致孔剂的混合油相加入水溶液中，加热搅拌得到多孔联苯树脂微球；
2)氯甲基树脂制备
将甲缩醛和氯化亚砜混合搅拌后得到混合溶液，将步骤1)制备的多孔联苯树脂加入得到的混合溶液中浸泡至少半小时,再加入催化剂继续反应，反应温度为30-50℃，反应时间为8-12h,得到氯甲基树脂；
3)阴离子树脂吸附剂的制备
用三甲胺水溶液与氯甲基树脂反应得到季胺化树脂,即阴离子树脂吸附剂。
步骤1)中所述的引发剂为过氧化苯甲酰，引发剂相对于4-乙烯基联苯的质量百分数为0.5－10％；
所述致孔剂选自甲苯、乙苯、正己烷、正庚烷、正辛烷、正庚醇、邻苯二甲酸酯类中的一种或两种以上的混合物，致孔剂相对于4-乙烯基联苯的质量百分数为50-200％；
所述分散剂为明胶和聚乙烯醇，明胶和聚乙烯醇之间的质量比为1-4，分散剂与水的质量比例为0.5-5％；所述加热搅拌的转速为150-400rpm.，反应温度为60-90℃。
步骤2)中所述催化剂为无水氯化锌或无水氯化铝，催化剂用量为联苯树脂质量的10-40％；
所述甲缩醛与氯化亚砜的反应在室温下进行，甲缩醛和氯化亚砜之间的质量数为1:1，用量为联苯树脂质量的1-5倍。
步骤3)中所述三甲胺水溶液的质量浓度为30-40％，三甲胺与氯甲基树脂的质量比为1:2-4，反应温度为30-50℃，反应时间4-10小时。
步骤1)得到的产物联苯高分子微球依次用丙酮和乙醇洗涤至少三次后于60-80℃下真空干燥12-24h后用于步骤2)；步骤2)得到的产物氯甲基树脂依次用丙酮和乙醇洗涤至少三次后于60-80℃下真空干燥12-24h后用于步骤3)；步骤3)得到的产物依次用水和乙醇洗涤至少三次后于60-80℃下真空干燥12-24h后得到产物。
本发明还提供一种上述方法制备得到胆红素阴离子树脂吸附剂以及所述胆红素阴离子树脂吸附剂在溶液中或血浆中胆红素吸附的应用。
本发明的有益效果为:
该制备方法以4-乙烯基联苯为功能单体制备联苯树脂，增加了苯环数目和可反应位点,制备得到的胆红素吸附树脂对于溶液中或者血浆中的胆红素具有非常高效的吸附或去除作用,通过该方法制备得到的阴离子树脂具有刚性好，亲水性强，比表面积大等优点，对水溶液中或血浆中的胆红素有很好的吸附效果。
附图说明
图1为联苯树脂制备反应式；
图2为胆红素吸附树脂扫描电镜图。
具体实施方式
实施例1
(1)多孔联苯树脂的制备
配制含聚乙烯醇为10g/L和明胶为20g/L的水溶液1L作为悬浮聚合法制备联苯多孔高分子微球反应体系的水相溶液。将120mg过氧化苯甲酰溶于含有12mL 4-乙烯基联苯、3mL二乙烯基苯和18mL正庚烷的混合溶液中，将该油性混合溶液加入到60mL水溶液中，得到的油水两相分层的混合体系在室温下以300rpm的机械搅拌速度下搅拌4h，然后将温度升高至80℃，聚合反应24h，得到的产物联苯高分子微球依次用丙酮和乙醇洗涤三次后于60℃下真空干燥12h后备用。
氯甲基树脂制备
把40mL氯化亚砜慢慢加入40mL甲缩醛里，搅拌1h，把得到的溶液与20克联苯树脂混合，在25℃下浸泡2h。于30℃时加入6g ZnCl2，升温到45℃，反应10h。得到的产物氯甲基树脂依次用丙酮和乙醇洗涤三次后于60℃下真空干燥12h后备用。
阴离子树脂的制备
加入氯甲基树脂20g、三甲胺水溶液80mL，于30℃反应8h，得到的产物依次用水和乙醇洗涤三次后于60℃下真空干燥12h后备用。
所制备的微球对15mL浓度为200mg/L的胆红素溶液中胆红素去除率为82％。
实施例2
(1)多孔联苯树脂的制备
配制含聚乙烯醇(PVA)为8g/L和明胶为14g/L的水溶液1L作为悬浮聚合法制备联苯多孔高分子微球反应体系的水相溶液。将120mg过氧化苯甲酰(BPO)溶于含有12mL 4-乙烯基联苯、3mL二乙烯基苯和20mL正庚烷的混合溶液中，将该油性混合溶液加入到60mL水溶液中，得到的油水两相分层的混合体系在室温下以300rpm的机械搅拌速度下搅拌4h，然后将温度升高至80℃，聚合反应24h，得到的产物联苯树脂依次用丙酮和乙醇洗涤三次后于60℃下真空干燥12h后备用。
氯甲基树脂制备
把40mL氯化亚砜慢慢加入40mL甲缩醛里，搅拌1h，把得到的溶液与20克联苯树脂混合，在25℃下浸泡2h。开动搅拌器于30℃时加入10g AlCl3，升温到45℃，反应10h。得到的产物氯甲基树脂依次用丙酮和乙醇洗涤三次后于60℃下真空干燥12h后备用。
阴离子交换树脂的制备
加入氯甲基树脂20g、三甲胺水溶液80mL，于30℃反应8h，得到的产物依次用水和乙醇洗涤三次后于60℃下真空干燥12h后备用。
所制备的微球对15mL胆红素浓度为173mg/L的血浆中胆红素去除率为73％。

Claims (6)

1. 一种胆红素阴离子树脂吸附剂在溶液中或血浆中胆红素吸附的应用，其特征在于：胆红素阴离子树脂吸附剂的制备方法包括：以4-乙烯基联苯为单体，二乙烯苯为交联剂，在致孔剂的存在下采用悬浮聚合法得到多孔联苯树脂微球；然后在催化剂条件下，以甲缩醛及氯化亚砜为原料与多孔联苯树脂进行氯甲基化反应，制备得到氯甲基树脂；最后用胺类化合物与氯甲基树脂上的氯甲基反应得到季胺化树脂，即得到胆红素阴离子树脂吸附剂，所述胺类化合物为质量浓度30-40%的三甲胺水溶液；多孔联苯树脂微球的直径为100 μm－1000μm；所述催化剂为无水氯化锌和/或无水氯化铝，所述致孔剂选自甲苯、乙苯、正己烷、正庚烷、正辛烷、正庚醇、邻苯二甲酸酯类中的一种或两种以上的混合。
2.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：包括下述步骤:
1)多孔联苯树脂的制备
配制含有分散剂的水溶液，将4-乙烯基联苯、二乙烯苯、引发剂和致孔剂的混合油相加入水溶液中，加热搅拌得到多孔联苯树脂微球；
2)氯甲基树脂制备
将甲缩醛和氯化亚砜混合搅拌后得到混合溶液，将步骤1）制备的多孔联苯树脂加入得到的混合溶液中浸泡至少半小时, 再加入催化剂继续反应，反应温度为30-50℃，反应时间为8-12 h,得到氯甲基树脂；
3) 阴离子树脂吸附剂的制备
用三甲胺水溶液与氯甲基树脂反应得到季胺化树脂,即阴离子树脂吸附剂。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：
步骤1）中所述的引发剂为过氧化苯甲酰，引发剂相对于4-乙烯基联苯的质量百分数为0.5－10％；
致孔剂相对于4-乙烯基联苯的质量百分数为50-200%；
所述分散剂为明胶和聚乙烯醇，明胶和聚乙烯醇之间的质量比为1-4，分散剂与水的质量比例为0.5-5%；
所述加热搅拌的转速为150-400 rpm.，反应温度为60-90℃。
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：
步骤2）中所述催化剂为无水氯化锌或无水氯化铝，催化剂用量为联苯树脂质量的10-40%；
所述甲缩醛与氯化亚砜的反应在室温下进行，甲缩醛和氯化亚砜之间的质量比为1:1，用量为联苯树脂质量的1-5倍。
5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：
步骤3）中，三甲胺与氯甲基树脂的质量比为1:2-4，反应温度为30-50℃，反应时间4-10小时。
6.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：
步骤1)得到的产物联苯高分子微球依次用丙酮和乙醇洗涤至少三次后于60-80℃下真空干燥12 -24h后用于步骤2) ；
步骤2)得到的产物氯甲基树脂依次用丙酮和乙醇洗涤至少三次后于60-80℃下真空干燥12 -24h后用于步骤3)；
步骤3）得到的产物依次用水和乙醇洗涤至少三次后于60-80℃下真空干燥12-24h后得到产物。
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