CN107930416A - 一种用于血液透析的透析膜 - Google Patents

一种用于血液透析的透析膜 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于血液透析的透析膜，涉及医疗设备领域。本发明的用于血液透析的透析膜，其原料包括按质量份数计的：其原料包括按质量份数计的：壳聚糖季铵盐26‑33份，聚乳酸107‑111份，聚乙二醇29‑34份，肝素0.5‑0.8份，乙二胺0.10‑0.14份，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.4‑0.7份，N,N‑二环己基碳二亚胺0.05‑0.08份，丁二酰亚胺0.02‑0.04份。本发明的透析膜由改性的聚乳酸复合材料制成，生物相容性良好；透析膜上固定有肝素，具有抗凝血作用；原料中壳聚糖季铵盐使复合膜呈正电性，形成正电荷屏障，有效抵制透析液中的细菌进入血液，降低感染发生几率，提高临床应用安全性。

Description

一种用于血液透析的透析膜
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其是一种用于血液透析的透析膜。
背景技术
血液透析是利用溶质由浓度高的一侧向浓度低的一侧流动的原理，将血液和透析液这两种溶液同时引入具有中空纤维半透膜的透析器，让血液位于中空纤维半透膜的一侧，透析液位于中空纤维半透膜的另一侧，使膜两侧的溶液通过弥散和渗透作用，来清除人体血液内的中、小分子毒素，同时，血液中的电解质也可以通过渗透作用达到平衡，从而达到实现血液净化的目的。血液透析也是治疗水肿性疾病、急慢性肾功衰竭（尿毒症）以及急性药物中毒及农药中毒的常用方法。目前我国每年有上千万慢性肾衰患者需要以常规血液透析来维持生命，并且有逐年增多的趋势。
透析膜是决定透析器性能的主要部分，目前临床广泛应用的是醋酸纤维素膜和聚砜膜。进一步提高透析膜的血液相容性一直是重要的课题，其中，开发新型血液相容性膜材料是重要的方向。聚乳酸本身纯净无毒，对人体无毒副作用，被视为最有前景的生物医用材料。此外，聚乳酸也具有良好的成膜性，采用干/湿诱导相转化法将其制备成中空纤维膜，有望用于血液透析领域。但聚乳酸也有自身的缺陷，比如偏疏水性，从而导致蛋白吸附、血小板凝集等问题。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种用于血液透析的透析膜，该透析膜由改性的聚乳酸复合材料制成，生物相容性良好；透析膜上固定有肝素，具有抗凝血作用；另外，该材料中的壳聚糖季铵盐使复合膜呈正电性，形成正电荷屏障，有效抵制透析液中的细菌进入血液，降低透析过程中血液感染发生几率，提高临床应用安全性。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于血液透析的透析膜，其原料包括按质量份数计的：其原料包括按质量份数计的：壳聚糖季铵盐26-33份，聚乳酸107-111份，聚乙二醇29-34份，肝素0.5-0.8份，乙二胺0.10-0.14份，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.4-0.7份，N,N-二环己基碳二亚胺0.05-0.08份，丁二酰亚胺0.02-0.04份。
本发明的一种用于血液透析的透析膜，其原料包括以质量份数计的壳聚糖季铵盐28份，聚乳酸109份，聚乙二醇32份，肝素0.6份，乙二胺0.13份，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.6份，N,N-二环己基碳二亚胺0.07份，丁二酰亚胺0.03份。
由于采用了上述技术方案，聚乳酸本身生物相容性良好，经改性后亲水性大大提高，降低蛋白吸附以及血小板凝集；透析膜上固定有肝素，具有抗凝血作用；另外，原料中的壳聚糖季铵盐使复合膜呈正电性，形成正电荷屏障，有效抵制透析液中的细菌进入血液，降低透析过程中血液感染发生几率，提高临床应用安全性。
本发明的一种用于血液透析的透析膜，其通过以下步骤制备而成：
步骤一：制取壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液；按量称取壳聚糖季铵盐、聚乳酸、聚乙二醇，溶于溶剂中形成聚乳酸混合溶液，向聚乳酸混合液中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，通入氮气20-40min后加入催化量的偶氮二异丁腈，在氮气保护下加热进行自由基聚合反应，得到混有甲基丙烯酸缩水甘油酯的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液；
步骤二：制成中空纤维膜；将所述壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液脱泡过滤后倒入反应釜，用干/湿诱导相转化法纺制备中空纤维膜；产物用去离子水中浸泡18-36h，除去膜上的残留溶剂并干燥得到壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件；将乙二胺溶液注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔，2-4℃下反应24-36h，得到乙二胺改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜；
步骤三：肝素固定；用N,N-二环己基碳二亚胺和丁二酰亚胺在低温下将肝素活化；将活化后的肝素注入改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜内腔，低温充分反应即得。
由于采用了上述技术方案，该制备过程采用原位聚合的方法经两部得到中空纤维膜，制备过程简单。
本发明的一种用于血液透析的透析膜，步骤一中，溶剂选自二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、氯仿、二氯甲烷的一种或任意两种的混合液。
本发明的一种用于血液透析的透析膜，在氮气保护下加热进行自由基聚合反应即为：在氮气保护下加热至50-70℃反应18-24h。
本发明的一种用于血液透析的透析膜，步骤二中，将乙二胺溶液注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔为：将乙二胺溶解于0.01-0.1mol/L的PBS缓冲液中，形成饱和溶液，将饱和溶液注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔。
本发明的一种用于血液透析的透析膜，步骤三中，用N,N-二环己基碳二亚胺和丁二酰亚胺在低温下将肝素活化为：将肝素溶解于pH为4的0.1-0.5mol/L的PBS中形成跑和溶液，然后将N,N-二环己基碳二亚胺和丁二酰亚胺加入该饱和溶液，2-4℃下反应4-8h。
本发明的一种用于血液透析的透析膜，低温下充分反应为：2-4℃下反应36-48h。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.透析膜由改性的聚乳酸制成，生物相容性高；透析膜上固定有肝素，具有抗凝血作用；整体呈正电性，形成正电荷屏障，有效抵制透析液中的细菌进入血液，降低透析过程中血液感染发生几率，提高临床应用安全性。
2.高透析膜根据原位聚合，经由两步反应制备而成，反应过程简单。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1
本实施例提供一种壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜及其制备方法，该壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜为正电性中空纤维膜，其用作血液透析的透析膜具有良好的应用前景。该壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜通过如下步骤制备：
步骤一：取壳聚糖季铵盐26g、聚乳酸107g、聚乙二醇29g，在50℃条件下溶于1L二甲基乙酰胺中得到聚乳酸混合液；向聚乳酸混合液中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯0.4g，通入氮气20min后加入0.001g偶氮二异丁腈，升温至50℃在氮气保护下进行自由基聚合反应24h，得到混有甲基丙烯酸缩水甘油酯的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液。
步骤二：将步骤一中的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液脱泡过滤后倒入反应釜，用干/湿诱导相转化法纺制成中空纤维膜；将壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜用去离子水中浸泡24h，除去膜上残留的二甲基乙酰胺，干燥，制备成壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件；将0.10g乙二胺溶解在1L浓度为0.01mol/L的PBS缓冲液，注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔进行环氧基团与氨基的反应，2℃下反应36h，得到乙二胺改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜；用去离子水冲洗去掉未反应的乙二胺。
步骤三：取肝素0.5g，溶解于pH为4的0.2mol/L PBS缓冲液中，加入N,N-二环己基碳二亚胺0.05g和丁二酰亚胺0.02g；4℃下预先将肝素活化4h，将活化后的肝素注入改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜内腔，2℃下反应36h，即得。
实施例2
本实施例提供一种壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜及其制备方法，该壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜为正电性中空纤维膜，其用作血液透析的透析膜具有良好的应用前景。该壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜通过如下步骤制备：
步骤一：取壳聚糖季铵盐28g、聚乳酸109g、聚乙二醇32g，在50℃条件下溶于1L二甲亚砜中得到聚乳酸混合液；向聚乳酸混合液中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯0.6g，通入氮气30min后加入0.001g偶氮二异丁腈，升温至60℃在氮气保护下进行自由基聚合反应20h，得到混有甲基丙烯酸缩水甘油酯的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液。
步骤二：将步骤一中的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液脱泡过滤后倒入反应釜，用干/湿诱导相转化法纺制成中空纤维膜；将壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜用去离子水中浸泡24h，除去膜上残留的二甲亚砜，干燥，制备成壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件；将0.13g乙二胺溶解在1L浓度为0.1mol/L的PBS缓冲液，注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔进行环氧基团与氨基的反应，4℃下反应36h，得到乙二胺改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜；用去离子水冲洗去掉未反应的乙二胺。
步骤三：取肝素0.6g，溶解于pH为4的0.1mol/L PBS缓冲液中，加入N,N-二环己基碳二亚胺0.07g和丁二酰亚胺0.03g；2℃下预先将肝素活化8h，将活化后的肝素注入改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜内腔，4℃下反应48h，即得。
实施例3
本实施例提供一种壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜及其制备方法，该壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜为正电性中空纤维膜，其用作血液透析的透析膜具有良好的应用前景。该壳聚糖季铵盐-聚乳酸复合膜通过如下步骤制备：
步骤一：取壳聚糖季铵盐33g、聚乳酸111g、聚乙二醇34g，在50℃条件下溶于1L氯仿中得到聚乳酸混合液；向聚乳酸混合液中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯0.7g，通入氮气40min后加入0.001g偶氮二异丁腈，升温至70℃在氮气保护下进行自由基聚合反应18h，得到混有甲基丙烯酸缩水甘油酯的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液。
步骤二：将步骤一中的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液脱泡过滤后倒入反应釜，用干/湿诱导相转化法纺制成中空纤维膜；将壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜用去离子水中浸泡36h，除去膜上残留的氯仿，干燥，制备成壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件；将0.14g乙二胺溶解在1L浓度为0.06mol/L的PBS缓冲液，注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔进行环氧基团与氨基的反应，2℃下反应24h，得到乙二胺改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜；用去离子水冲洗去掉未反应的乙二胺。
步骤三：取肝素0.8g，溶解于pH为4的0.5mol/L PBS缓冲液中，加入N,N-二环己基碳二亚胺0.08g和丁二酰亚胺0.05g；2℃下预先将肝素活化4h，将活化后的肝素注入改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜内腔，2℃下反应48h，即得。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种用于血液透析的透析膜，其特征在于，其原料包括按质量份数计的：壳聚糖季铵盐26-33份，聚乳酸107-111份，聚乙二醇29-34份，肝素0.5-0.8份，乙二胺0.10-0.14份，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.4-0.7份，N,N-二环己基碳二亚胺0.05-0.08份，丁二酰亚胺0.02-0.04份。
2.根据权利要求2所述的用于血液透析的透析膜，其特征在于，其原料包括以质量份数计的壳聚糖季铵盐28份，聚乳酸109份，聚乙二醇32份，肝素0.6份，乙二胺0.13份，甲基丙烯酸缩水甘油酯0.6份，N,N-二环己基碳二亚胺0.07份，丁二酰亚胺0.03份。
3.根据权利要求1或2所述的用于血液透析的透析膜，其特征在于，其通过以下步骤制备而成：
步骤一：制取壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液；按量称取壳聚糖季铵盐、聚乳酸、聚乙二醇，溶于溶剂中形成聚乳酸混合溶液，向聚乳酸混合液中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，通入氮气20-40min后加入催化量的偶氮二异丁腈，在氮气保护下加热进行自由基聚合反应，得到混有甲基丙烯酸缩水甘油酯的壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液；
步骤二：制成中空纤维膜；将所述壳聚糖季铵盐-聚乳酸铸膜液脱泡过滤后倒入反应釜，用干/湿诱导相转化法纺制备中空纤维膜；产物用去离子水中浸泡18-36h，除去膜上的残留溶剂并干燥得到壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件；将乙二胺溶液注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔，2-4℃下反应24-36h，得到乙二胺改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜；
步骤三：肝素固定；用N,N-二环己基碳二亚胺和丁二酰亚胺在低温下将肝素活化；将活化后的肝素注入改性过的壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜内腔，低温充分反应即得。
4.根据权利要求3所述的用于血液透析的透析膜，其特征在于，步骤一中，溶剂选自二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、1,4-二氧六环、氯仿、二氯甲烷的一种或任意两种的混合液。
5.根据权利要求4所述的用于血液透析的透析膜，其特征在于，在氮气保护下加热进行自由基聚合反应即为：在氮气保护下加热至50-70℃反应18-24h。
6.根据权利要求5所述的用于血液透析的透析膜，其特征在于，步骤二中，将乙二胺溶液注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔为：将乙二胺溶解于0.01-0.1mol/L的PBS缓冲液中，形成饱和溶液，将饱和溶液注入壳聚糖季铵盐-聚乳酸中空纤维膜组件内腔。
7.根据权利要求6所述的用于血液透析的透析膜，其特征在于，步骤三中，用N,N-二环己基碳二亚胺和丁二酰亚胺在低温下将肝素活化为：将肝素溶解于pH为4的0.1-0.5mol/L的PBS中形成跑和溶液，然后将N,N-二环己基碳二亚胺和丁二酰亚胺加入该饱和溶液，2-4℃下反应4-8h。
8.根据权利要求7所述的用于血液透析的透析膜，其特征在于，低温下充分反应为：2-4℃下反应36-48h。
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