CN107441964A - 一种内毒素滤除膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于输液器的内毒素滤除膜，由聚砜树脂 8～15%、溶剂58～73%、氯甲基化试剂4～15%、催化剂0.1～0.5%、季铵化试剂8‑15%、成孔剂3～6%、挥发性非溶剂3～6%和表面活性剂0.5～1%制备而成。并公开其制备方法：将氯甲基化试剂和催化剂混合得到的溶液倒入聚砜树脂溶液，氯加基化反应后，加入季铵化试剂，经过反应后，再按比例加入成孔剂，挥发性非溶剂和表面活性剂，搅拌均匀后得到铸膜液；将铸膜液刮涂成膜，经过乙醇和水的混合物的凝固浴后再进入清洗浴，最后进行烘干即可得到内毒素滤除膜。本发明工艺路线短，更大程度的避免了溶剂带来的环境污染，得到的内毒素滤除膜，在实现高精度过滤的同时，可达到安全高效滤除内毒素的效果。

Description

一种内毒素滤除膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种医疗器材及其制备方法，尤其涉及一种用于输液器的聚砜树脂微孔膜及其制备方法。

背景技术

细菌内毒素是一种脂多糖，是革兰氏阴性细菌胞壁的主要成分。内毒素作用于人体细胞，使之释放内源性热源，可导致热源反应，从而引起发热、寒颤、肌痛、恶心、呕吐、头痛和血压下降等中毒症状。接触人体血液的医疗器械、大输液、透析用水以及透析液中的内毒素，都有可能引发临床热源反应。因此，在无菌医疗用品和医疗用水质量监测中，内毒素含量检测是重要内容之一。随着社会的发展和技术进步，人们对于注射输液和生物制剂的安全越来越重视，能够去除药液和生物制剂中内毒素的过滤产品具有很大的市场需求。目前去除内毒素的方法主要有活性炭吸附法、化学降解法、相分离法、离子交换色谱法、亲和色谱法、超滤法。但内毒素过滤膜的现有技术还很不完善，该领域存在技术短缺。

目前去除内毒素的方法主要有活性炭吸附法、化学降解法、相分离法、离子交换色谱法、亲和色谱法、超滤法。中国专利201611054243.9公开了一种去除生物医药制剂中内毒素的方法，采用一种孔径与内毒素大小相近的无机膜，其平均孔径为2~50nm，去除药液中的内毒素。但这种方法是过滤速率低，并不适合用作输液过滤器上的药液过滤膜。

中国专利CN201611025633.3 公开了一种透析用水内毒素过滤器，包括壳体，壳体内设置有相互独立的第一超滤膜丝束和第二超滤膜丝束。但并未给出其核心部件第一超滤膜丝束和第二超滤膜丝束的具体结构组成。

中国专利CN201620966950.4提供了一种内毒素过滤器，包括由相互配合组装的过滤器下壳、超滤膜和过滤器上壳等部件组成，但并未给出超滤膜的结构组成及其制备方法。

在大孔径聚乙烯醇微球内部或外部接枝带有与内毒素表面相反电荷的胺（铵）基化碳纳米管，制备出具有纳米复合结构的内毒素吸附剂，也是一种手段。其可见于中国专利201610879594.7公开的一种用于血液或血浆灌流去除内毒素的吸附剂及其制备方法。但碳纳米管为无机颗粒，与聚乙烯醇的结合牢度低，如果进入血液，会带来二次污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有内毒素滤除功能的聚砜树脂微孔膜及其制备方法，利用该方法可有效地将带有正电荷的季铵化基团接枝到聚砜树脂上，进一步通过特有的制膜配方工艺，制成具有滤除内毒素功能的高精度过滤膜。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：

一种用于输液器的内毒素滤除膜，所述内毒素滤除膜由如下重量百分含量的各组份制备而成：

聚砜树脂 8～15%

溶剂 58～73%

氯甲基化试剂 4～15%

催化剂 0.1～0.5%

季铵化试剂 8-15%

成孔剂 3～6%

挥发性非溶剂 3～6%

表面活性剂 0.5～1%。

进一步的，其中：所述聚砜树脂为双酚A聚砜、聚苯砜和聚醚砜中的一种或者几种；

所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或N-甲基-2吡咯烷酮中的一种或者几种；

所述氯甲基化试剂为氯甲醚、双氯甲醚、1,4-二氯甲氧基丁烷或氯甲基烷基醚；

所述催化剂为浓H₂SO₄、SnCl₄或ZnCl₂；

所述季铵化试剂为三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺；

所述成孔剂为聚乙二醇、二甘醇、丁内脂、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；

所述挥发性非溶剂为异丙醇、丙酮、四氢呋喃、乙醇或甲醇。

所述表面活性剂为聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂。

同时本发明还提供了上述用于输液器的内毒素滤除膜的制备方法，具体步骤如下：

a、将所述聚砜树脂在烘箱中烘燥，使其含水率小于0.01%；

b、按比例将所述聚砜树脂和所述溶剂加入到第一搅拌容器内，在60-90℃温度下搅拌0.5-1h；

c、在第二搅拌容器中按比例加入所述的氯甲基化试剂和催化剂，常温下搅拌均匀；

d、将所述第二搅拌容器中经过步骤c获得的溶液缓慢倒入所述第一搅拌容器中，在60-90℃温度下连续反应4-10h，得到氯甲基化聚砜树脂溶液；

e、将所述的氯甲基化聚砜树脂溶液降温到30-60℃，按比例加入所述的季铵化试剂，反应4-10h，得到季铵化聚砜树脂溶液；

f、将所述的季铵化聚砜树脂溶液冷却至室温；按比例加入所述的成孔剂、挥发性非溶剂和表面活性剂，搅拌均匀后静置脱泡制成铸膜液备用；

g、用刮刀刮膜得到初生膜，控制刮刀间隙为30-300μm；控制生产速度，使所述铸膜液在空气中停留15-100s后，进入凝固浴；所述凝固浴为乙醇和水的混合物。

h、将所述初生膜在凝固浴中停留3-8min，制得微孔膜；

i、将所述的微孔膜置入清洗池中清洗5-8min；

j、然后将所述的微孔膜置入连续烘箱中烘干，控制烘箱各段温度在80-150℃，烘干时间为3-8min，烘干后制得成品。

本发明所公开的用于输液器的内毒素滤除膜组份配方独特，制备工艺独到，氯甲基化聚砜树脂无需提纯即可进行季铵化反应，在所得季铵化聚砜树脂反应产物中继续添加成孔剂等助剂即可进行微孔膜成形，工艺路线短，可以更大程度低避免溶剂的污染环境。

聚砜树脂聚合物具有较好的亲水性，能够被迅速湿润并快速过滤，具有优异的流速和高通量，将其季铵化，带上正电荷，就可以通过电荷吸附去除药液中的内毒素，具有过滤与吸附双重功能。

本发明通过连续氯甲基化和季铵化反应，将季铵化基团接枝到聚砜树脂上，并进一步通过本发明的配方工艺，得到了具有滤除内毒素功能的改性聚砜树脂高精度过滤微孔膜，在实现高精度过滤的同时，达到安全高效滤除内毒素的效果，不会造成二次污染。

具体实施方式

下面结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，

一种用于输液器的内毒素滤除膜，所述内毒素滤除膜由如下重量百分含量的各组份制备而成：

聚砜树脂 8～15%

溶剂 58～73%

氯甲基化试剂 4～15%

催化剂 0.1～0.5%

季铵化试剂 8-15%

成孔剂 3～6%

挥发性非溶剂 3～6%

表面活性剂 0.5～1%

其中：所述聚砜树脂为双酚A聚砜、聚苯砜和聚醚砜中的一种或者几种；

所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或N-甲基-2吡咯烷酮中的一种或者几种；

所述氯甲基化试剂为氯甲醚、双氯甲醚、1,4-二氯甲氧基丁烷或氯甲基烷基醚；

所述催化剂为浓H₂SO₄、SnCl₄或ZnCl₂；

所述季铵化试剂为三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺；

所述成孔剂为聚乙二醇、二甘醇、丁内脂、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；

所述挥发性非溶剂为异丙醇、丙酮、四氢呋喃、乙醇或甲醇。

所述表面活性剂为聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂。

下表为各实施例中各组分的重量份取值：

上述实施例中的表面活性剂 选用了聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯和失水山梨醇酯，当然所述的聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯我们也可以选用其它常规的聚氧乙烯型非离子表面活性剂来替代；所述的失水山梨醇酯我们也可以选用其它常规的多元醇型非离子表面活性剂来替代。

上述用于输液器的内毒素滤除膜的制备方法，具体步骤如下：

a、将所述聚砜树脂在烘箱中烘燥，使其含水率小于0.01%；

b、按比例将所述聚砜树脂和所述溶剂加入到第一搅拌容器内，在60-90℃温度下搅拌0.5-1h；

c、在第二搅拌容器中按比例加入所述的氯甲基化试剂和催化剂，常温下搅拌均匀；

d、将所述第二搅拌容器中经过步骤c获得的溶液缓慢倒入所述第一搅拌容器中，在60-90℃温度下连续反应4-10h，得到氯甲基化聚砜树脂溶液；

e、将所述的氯甲基化聚砜树脂溶液降温到30-60℃，按比例加入所述的季铵化试剂，反应4-10h，得到季铵化聚砜树脂溶液；

f、将所述的季铵化聚砜树脂溶液冷却至室温；按比例加入所述的成孔剂、挥发性非溶剂和表面活性剂，搅拌均匀后静置脱泡制成铸膜液备用；

g、用刮刀刮膜得到初生膜，控制刮刀间隙为30-300μm；控制生产速度，使所述铸膜液在空气中停留15-100s后，进入凝固浴；所述凝固浴为乙醇和水的混合物。

h、将所述初生膜在凝固浴中停留3-8min，制得微孔膜；

i、将所述的微孔膜置入清洗池中清洗5-8min；

j、然后将所述的微孔膜置入连续烘箱中烘干，控制烘箱各段温度在80-150℃，烘干时间为3-8min，烘干后制得成品。

内毒素的等电点约为3.1，在通常pH条件下带负电荷，本发明提供的内毒素滤除膜及其制备方法，让其表面带上正电荷，能有效地吸附滤除溶液中的内毒素。在精密过滤的同时，有效吸附溶液中的内毒素，同时实现过滤与吸附双重功能。聚砜树脂聚合物具有较好的亲水性，能够被迅速湿润并快速过滤，具有优异的流速和高通量。如果将其季铵化，带上正电荷，就可以通过电荷吸附去除药液中的内毒素。

本发明所公开的用于输液器的内毒素滤除膜组份配方独特，制备工艺独到，氯甲基化聚砜树脂无需提纯即可进行季铵化反应，在所得季铵化聚砜树脂反应产物中继续添加成孔剂等助剂即可进行微孔膜成形，工艺路线短，可以更大程度低避免溶剂的污染环境。通过连续氯甲基化和季铵化反应，将季铵化基团接枝到聚砜树脂上，并进一步通过本发明的配方工艺，得到了具有滤除内毒素功能的改性聚砜树脂高精度过滤微孔膜，在实现高精度过滤的同时，达到安全高效滤除内毒素的效果。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (3)

1.一种用于输液器的内毒素滤除膜，其特征在于，所述内毒素滤除膜由如下重量百分含量的各组份制备而成：

聚砜树脂 8～15%

溶剂 58～73%

氯甲基化试剂 4～15%

催化剂 0.1～0.5%

季铵化试剂 8-15%

成孔剂 3～6%

挥发性非溶剂 3～6%

表面活性剂 0.5～1%。

2.如权利要求1所述的一种用于输液器的内毒素滤除膜，其特征在于：

所述聚砜树脂为双酚A聚砜、聚苯砜和聚醚砜中的一种或者几种；

所述溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或N-甲基-2吡咯烷酮中的一种或者几种；

所述氯甲基化试剂为氯甲醚、双氯甲醚、1,4-二氯甲氧基丁烷或氯甲基烷基醚；

所述催化剂为浓H₂SO₄、SnCl₄或ZnCl₂；

所述季铵化试剂为三乙醇胺或N-甲基二乙醇胺；

所述成孔剂为聚乙二醇、二甘醇、丁内脂、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；

所述挥发性非溶剂为异丙醇、丙酮、四氢呋喃、乙醇或甲醇；

所述表面活性剂为聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂。

3.如权利要求1所述的一种用于输液器的内毒素滤除膜的制备方法，其特征在于具体步骤如下：

a、将所述聚砜树脂在烘箱中烘燥，使其含水率小于0.01%；

b、按比例将所述聚砜树脂和所述溶剂加入到第一搅拌容器内，在60-90℃温度下搅拌0.5-1h；

c、在第二搅拌容器中按比例加入所述的氯甲基化试剂和催化剂，常温下搅拌均匀；

d、将所述第二搅拌容器中经过步骤c获得的溶液缓慢倒入所述第一搅拌容器中，在60-90℃温度下连续反应4-10h，得到氯甲基化聚砜树脂溶液；

e、将所述的氯甲基化聚砜树脂溶液降温到30-60℃，按比例加入所述的季铵化试剂，反应4-10h，得到季铵化聚砜树脂溶液；

f、将所述的季铵化聚砜树脂溶液冷却至室温；按比例加入所述的成孔剂、挥发性非溶剂和表面活性剂，搅拌均匀后静置脱泡制成铸膜液备用；

g、用刮刀刮膜得到初生膜，控制刮刀间隙为30-300μm；控制生产速度，使所述铸膜液在空气中停留15-100s后，进入凝固浴；所述凝固浴为乙醇和水的混合物；

h、将所述初生膜在凝固浴中停留3-8min，制得微孔膜；

i、将所述的微孔膜置入清洗池中清洗5-8min；

j、然后将所述的微孔膜置入连续烘箱中烘干，控制烘箱各段温度在80-150℃，烘干时间为3-8min，烘干后制得成品。