CN109692372B

CN109692372B - 一种五层血液灌流器及血液灌流方法

Info

Publication number: CN109692372B
Application number: CN201910081978.8A
Authority: CN
Inventors: 赵长生; 赵伟锋; 张珏; 宋昕; 纪海锋; 魏然; 王艺霖; 钱一晖
Original assignee: Sichuan University
Current assignee: Sichuan University
Priority date: 2019-01-28
Filing date: 2019-01-28
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2039-01-28
Also published as: CN109692372A

Abstract

本发明属于血液净化技术领域，公开了一种五层血液灌流器及血液灌流方法，所述血液灌流器包括灌流器本体；所述灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层。所述血液灌流方法包括将血液依次通过凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层的步骤。本发明具有血液净化全面、净化效果好的特点。

Description

一种五层血液灌流器及血液灌流方法

技术领域

本发明属于血液净化技术领域，具体涉及一种五层血液灌流器及血液灌流方法。

背景技术

在医学领域中，对于急慢性药物中毒、尿毒症等疾病的治疗，一般采用血液灌流的治疗方法。该方法是将病人血液经管道引入透析器中，使血液经过透析器内吸附剂的吸附作用而得到净化，透析后的血液再经管道返回体内，从而清除血液中的大中分子毒素，达到治疗的目的。

一般血液灌流方法中使用的器械为血液灌流器。血液灌流器，目前主要应用于急慢性药物中毒、尿毒症中分子毒素吸附，肝病及免疫领域致病因子的吸附。目前其主要的应用方式有单独的血液灌流模式、血液透析联合血液灌流模式及血浆分离吸附模式。血液灌流器，根据内装吸附剂的不同分为活性炭灌流器（一次性使用炭肾）和一次性使用树脂灌流器。

肾衰竭是一种肾脏不能实现血液净化的综合症。这种综合症会导致尿毒素的积累，危害人体健康。尿毒素根据分子量大小可以分为三类:小分子毒素（分子量小于500Da），如尿素，尿酸，肌酐；中分子毒素（分子量在500-12000Da之间）如β2微球蛋白和大分子毒素（分子量大于12000Da）。

然而，现有的血液灌流器中的吸附剂较为单一，难以满足肾衰竭等血液重危病症的使用，其血液灌注治疗的效果较差。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种五层血液灌流器及血液灌流方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种五层血液灌流器，包括灌流器本体；所述灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层。

进一步的，所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成，所述凝胶微球抗凝层的体积为60-100mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为300-1000μm。

进一步的，所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为40-80mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为400-500μm。

进一步的，所述尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述尿素分解层的体积为60-100mL；所述固定有脲酶的基体微球的直径为300-800μm。

进一步的，所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成；所述氨类吸附层的体积为80-100mL；所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为400-800μm。

进一步的，所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为80-100mL；本层微球直径为300-1000μm。

进一步的，包括将血液依次通过凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层的步骤。

一种血液灌流方法，所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成；所述类肝素凝胶微球采用如下方法制成：（a）配置聚合物溶液和类肝素反应液凝固浴；（b）将聚合物溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，形成微球；（c）将步骤（b）所得微球在60～90℃下反应1～3h进行交联反应得到类肝素凝胶微球；所述凝胶微球抗凝层的体积为60-100mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为300-1000μm。

进一步的，所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为40-80mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为400-500μm；尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述固定有脲酶的基体微球的直径为300-800μm；所述尿素分解层的体积为60-100mL。

进一步的，所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成，所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为400-800μm；所述氨类吸附层的体积为80-100mL；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为80-100mL；聚醚砜@活性炭杂化微球直径为300-1000μm。

本发明的有益效果为：本发明的一种五层血液灌流器及血液灌流方法通过五层结构的血液灌流器，利用具有选择吸附功能的固体微球逐级吸附患者血液中的尿毒素达到了血液净化的目的；其中，在净化血液的过程中，血液先通过凝胶微球抗凝层增强血液的抗凝血作用，以使血液在净化过程中保证不凝血，从而保证血液净化的顺利进行；再通过β2微球蛋白吸附层有效去除血液中的β2微球蛋白；而后通过尿素分解层再进一步的分解血液中的尿素；尿素分解后会产生NH₃和NH₄ ⁺，会破坏人体电解质的平衡，从而在尿素分解层之后本发明采用氨类吸附层达到吸附氨的目的，从而保证血液中电解质的平衡；最后利用活性炭吸附层的活性炭的巨大的疏水孔结构，有效去除血液中的胆红素、肌酐、尿酸、糖苷、酚类、胍类、有机酸，从而最终达到血液净化的目的，尤其是利用聚醚砜@活性炭杂化微球与血液的良好的相容性，有效去除了血液中的胆红素、肌酐、尿酸、糖苷、酚类、胍类、有机酸等物质的同时避免了现有的采用聚合物包埋活性炭进行吸附的方式容易导致活性炭脱落的问题；从而本发明具有血液净化全面、净化效果好的特点。

附图说明

图1是本发明血液灌流器的结构示意图。

图中：1-凝胶微球抗凝层；2-β2微球蛋白吸附层；3-尿素分解层；4-氨类吸附层；5-活性炭吸附层。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。

一种五层血液灌流器，包括灌流器本体；所述灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层1、β2微球蛋白吸附层2、尿素分解层3、氨类吸附层4和活性炭吸附层5。

如图1所示，本发明使肾衰竭患者血液依次通过凝胶微球抗凝层1、β2微球蛋白吸附层2、尿素分解层3、氨类吸附层4和活性炭吸附层5达到血液净化的目的；凝胶微球抗凝层1增强了血液在净化过程中的抗凝能力，保证了血液净化的顺利进行；β2微球蛋白吸附层2对血液中的β2微球蛋白进行了有效吸附；尿素分解层3对血液中的尿素进行了分解，氨类吸附层4将尿素分解后得到的产物进行吸附，从而达到去除血液中尿素的作用；最后通过活性炭吸附层5将血液中胆红素、肌酐、尿酸、糖苷、酚类、胍类、有机酸等进行吸附最终达到净化血液的目的。

进一步的，所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成，所述凝胶微球抗凝层的体积为60-100mL；所述微球采用工程塑料制成；所述微球的直径为300-1000μm。

为了有效增强血液的抗凝作用，优选地，本发明的凝胶微球抗凝层采用了类肝素凝胶微球进行填充，而凝胶微球抗凝层的固定类肝素凝胶微球的结构可以采用网状结构制成；将若干个类肝素凝胶微球填充在所述网状结构内构成凝胶微球抗凝层；优选的，凝胶微球抗凝层的体积为60-100mL；凝胶微球抗凝层内每个微球的直径为300-1000μm，从而保证抗凝处理的充分。

为保证血液灌流的正常进行，第一层装载了具有抗凝作用的类肝素凝胶微球。具体制备方法为：首先通过原位交联的方法，制备出生物相容性良好的高分子聚合物A和N-乙烯基吡咯烷酮溶液；之后将溶液填充到静电喷球装置中，施加电压，聚合物溶液在电压作用下以微球状滴入反应凝固浴中，凝固浴包含羧酸类、磺酸类单体，去离子水，交联剂，以及引发剂。在相转换过程中，微球中的有机溶剂二甲基乙酰胺被反应液迅速置换，得到骨架微球。随后将骨架微球加热引发交联反应，得到类肝素凝胶微球。

本层的主要作用是为了抗凝血，保证后面四层材料和血液接触时不凝血；

本层中的高分子聚合物A为工程塑料，如聚醚砜、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯甲酯、聚苯乙烯、聚醚醚酮或聚丙烯腈中的一种或几种等；羧酸类单体可为丙烯酸或丁烯酸；磺酸类单体可为苯乙烯磺酸或甲基丙磺酸。

本层采用的凝胶微球的溶血率远低于国际使用标准的5%（ASTMF-756-08standard），凝血时间明显延长，其中APTT时间从40-50s延长到200-300s，TT时间从15-20s延长到40-80s。

实例一：选用凝胶微球抗凝层的体积为60mL，类肝素凝胶微球的直径为300微米、聚醚砜作为高分子聚合物A，丙烯酸、苯乙烯磺酸作为单体，其溶血率为0.1%，APTT时间为250s，TT时间为70s。

实例二：选用凝胶微球抗凝层的体积为60mL，类肝素凝胶微球的直径为500微米、聚醚砜作为高分子聚合物A，丙烯酸、苯乙烯磺酸作为单体，其溶血率为0.1%，APTT时间为220s，TT时间为65s。

实例三（优选条件）：选用凝胶微球抗凝层的体积为80mL，类肝素凝胶微球的直径为300微米、聚醚砜作为高分子聚合物A，丙烯酸、苯乙烯磺酸作为单体，其溶血率为0.1%，APTT时间为300s，TT时间为80s。

为了更好的对血液中的β2微球蛋白进行吸附；本发明的β2微球蛋白吸附层采用若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；优选地，用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球采用日本钟渊公司(Kaneka Corporation，Osaka，Jap)生产的用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球，用于吸附β2微球蛋白。

本层主要功能为清除大分子毒素β2微球蛋白；为了达到较好的吸附效果，本层体积为40-80mL；本层微球直径为400-500微米；本层固定方式为不锈钢网、聚碳酸酯PC网或聚丙烯PP网；

实例一：选用β2微球蛋白吸附层的体积为40mL，用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为400微米、固定方式为不锈钢网，其β2微球蛋白的的清除率86%，吸附容量: 0.8mg/ml，溶血率0.2%。

实例二（优选条件）：选用β2微球蛋白吸附层的体积为60mL，用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为400微米、固定方式为不锈钢网，其β2微球蛋白的的清除率90%，吸附容量: 1.0mg/ml，溶血率0.2%。

实例三：选用β2微球蛋白吸附层体积40mL，用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径500微米；固定方式为不锈钢网，其β2微球蛋白的的清除率85%，吸附容量:0.9mg/ml，溶血率0.2%。

为了有效对血液中的尿素进行去除，本发明采用了先分解尿素，后对尿素的分解产物进行吸收的方式进行，因此，本发明的第三层和第四层共同作用来去除血液中的尿素。

为了将血液中的尿素进行有效分解，本发明的尿素分解层采用了固定有脲酶的基体微球作为分解催化剂；脲酶是一种含有镍离子的金属酶，可以特异性的催化尿素分解。而直接使用的酶，容易失活，通常需要将其固定在特定的基体上以维持活性。其可采用现有的固定有脲酶的基体微球产品，也可采用本发明的如下方法进行制备：选用丙烯酸，N-乙烯基吡咯烷酮为单体，与聚醚砜原位交联制备出聚合物溶液，再利用静电喷球装置制备出微球，再将脲酶以化学接枝的方式固定在微球上。

本层的主要功能为分解小分子毒素尿素；本层体积为60-100mL；本层微球直径为300-800微米；本层固定方式为不锈钢网、聚碳酸酯PC网、聚丙烯PP网；

实例一（优选条件）：选用尿素分解层的体积为60mL，固定有脲酶的基体微球的直径为400微米、固定方式为聚丙烯PP网，其4h的分解量为40±5mg/g，溶血率0.2%。

实例二：选用尿素分解层的体积为60mL，固定有脲酶的基体微球的直径为800微米、固定方式为聚丙烯PP网，其4h的分解量为35±5mg/g，溶血率0.2%。

实例三：选用尿素分解层的体积为100mL，固定有脲酶的基体微球的直径为400微米、固定方式为聚丙烯PP网，其4h的分解量为38±5mg/g，溶血率0.2%。

为了将尿素分解层分解产生的NH₃和NH₄ ⁺充分吸附，以完成对血液中尿素的去除；本层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成；本层的聚醚砜@磷酸锆杂化微球可以采用现有的产品，也可以按照本发明的如下方法制备：磷酸锆是一种具有片层结构的物质，具有大的比表面积，良好的血液相容性以及低的细胞毒性，将其与聚醚砜溶液共混，通过相转变的方法制备出聚醚砜@磷酸锆杂化微球。

具体地，将磷酸锆与聚醚砜溶液以质量比为1:1共混，其中聚醚砜溶液浓度为12%，磁力搅拌24 h，使其共混尽量均匀，之后将共混后的磷酸锆/聚醚砜溶液转移到静电纺丝喷球设备中，并在电压为10 KV, 推注速度为3 cm/min 的条件下，将其喷入凝固浴中（去离子水），完成相转变，形成微球。制备好的微球用去离子水洗涤多次，之后浸泡在去离子水中一周并多次换水，使得相转变完全，得到制备好的聚醚砜@磷酸锆杂化微球。微球粒径在800µm左右，37℃恒温条件下，4h的吸附量为8±0.5mg/g；其吸附原理为：磷酸锆具有大的比表面积，可以进行物理吸附；另外磷酸锆的结构中指向层间的P-OH上的H可以被当作H⁺与NH₄ ⁺发生交换，以达到吸附氨的目的。

本层的主要功能为吸附第三层生成的氨类分子；本层体积为80-100mL；本层微球直径为400-800微米；本层固定方式为不锈钢网、聚碳酸酯PC网或聚丙烯PP网。

实例一：选用氨类吸附层的体积为80mL，聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为400微米、固定方式为不锈钢网，其4h的吸附量为8.5±0.5mg/g，溶血率0.3%。

实例二：选用氨类吸附层的体积为80mL，聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为800微米、固定方式为不锈钢网，其4h的吸附量为7.5±0.5mg/g，溶血率0.3%。

实例三：选用氨类吸附层的体积为100mL，聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为400微米、固定方式为聚丙烯PP网，其4h的吸附量为8.0±0.5mg/g，溶血率0.2%。

活性炭具有巨大的疏水的孔结构，可以有效的去除胆红素、肌酐、尿酸、糖苷、酚类、胍类、有机酸等。但是由于活性炭疏水不规则的表面以及较差的机械性能，容易产生炭灰的脱落，严重影响血液灌流的成功。有报道指出，活性炭疏水的表面可能引起其对血液中的蛋白及细胞产生破坏作用，当活性炭与血液直接接触时，可能会引起血液中血小板及白细胞数量降低，同时引起血浆蛋白的粘附甚至血栓的形成。

为了将患者血液中最终剩余的胆红素、肌酐、尿酸、糖苷、酚类、胍类、有机酸等物质进行有效去除，本发明的最后一层采用了活性炭吸附层，而为了避免单纯的使用活性炭产生的弊端，本发明的活性炭吸附层优选地，采用聚醚砜@活性炭杂化微球。本发明的聚醚砜@活性炭杂化微球可采用现有的聚醚砜@活性炭杂化微球产品，也可以通过本发明的如下方法制备而成：通过将粉末活性炭与聚醚砜溶液共混，利用相转变的方法，制备聚醚砜@活性炭杂化微球，在吸附其他尿毒素的同时，提高血液相容性，有效的应用于血液灌流。本层主要功能为吸附以上四层未能吸附的小分子毒素；本层体积为80-100mL；本层微球直径为300-1000微米；本层固定方式为不锈钢网、聚碳酸酯PC网或聚丙烯PP网；本层的高分子聚合物可以是聚醚砜、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯甲酯、聚苯乙烯、聚醚醚酮或聚丙烯腈等。

实例一：选用活性炭吸附层的体积为80mL，聚醚砜@活性炭杂化微球的直径为400微米、固定方式为聚丙烯PP网，其4h的对肌酐、尿酸的清除率为34.2%、40.8%，溶血率0.2%。

实例二（优选方案）：选用活性炭吸附层的体积为100mL，聚醚砜@活性炭杂化微球的直径为400微米、固定方式为聚丙烯PP网，其4h的对肌酐、尿酸的清除率为50.6%、52.3%，溶血率0.2%。

实例三：选用活性炭吸附层的体积为80mL，聚醚砜@活性炭杂化微球的直径为800微米、固定方式为聚丙烯PP网，其4h的对肌酐、尿酸的清除率为30.4%、34.8%，溶血率0.2%。

一种血液灌流方法，所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成；所述类肝素凝胶微球采用如下方法制成：（a）配置聚合物溶液和类肝素反应液凝固浴；（b）将聚合物溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，形成微球；（c）将步骤（b）所得微球在60～90℃下反应1～3h进行交联反应得到类肝素凝胶微球；所述凝胶微球抗凝层的体积为60-100mL；所述微球采用工程塑料制成；所述微球的直径为300-1000μm。

进一步的，所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成，所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为400-800μm；所述氨类吸附层的体积为80-100mL；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为80-100mL；本层微球直径为300-1000μm。

另外，本发明的凝胶微球抗凝层的类肝素凝胶微球还可以采用如下方法制成:

1）聚醚砜溶液的配置

定量称取8-16份聚醚砜溶解于84-92份N,N-二甲基乙酰胺中，在60摄氏度下搅拌溶解2小时；

2）类肝素反应液凝固浴的配置

定量称取12-24份丙烯酸、8-16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.5份过硫酸铵、0.5份十二烷基硫酸钠溶解于58-78份去离子水中，室温超声溶解1小时；

3）类肝素凝胶微球的制备

将配置好的聚醚砜溶液装入标准5-15毫升注射器中，针头接入5000-10000伏电压，针头高度距离类肝素反应液凝固浴5-20厘米，推注速度为0.5-3毫米每分钟，将聚醚砜溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，得到带有类肝素反应液的聚醚砜微球；随后，将聚醚砜微球浸泡在反应液凝固浴中一天时间，将聚醚砜微球捞起，放置于80摄氏度环境下进行交联反应2小时，得到类肝素凝胶微球材料；

4）类肝素凝胶微球的后处理

将得到的类肝素凝胶微球放入到1摩尔每升的氢氧化钠水溶液中，浸泡至氢氧化钠水溶液的pH值不再发生变化为止；随后将类肝素凝胶微球捞出，将其持续用磷酸盐缓冲液冲洗，直到磷酸盐缓冲液的pH值不再发生变化为止；最后将类肝素微球抗凝剂保存在生理盐水中。

具体实施方式如下：

方式1

将聚醚砜8份，N,N-二甲基乙酰胺92份，在搅拌下于60摄氏度下溶解完全以得到聚醚砜溶液。定量称取18份丙烯酸、12份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.5份过硫酸铵、0.5份十二烷基硫酸钠溶解于68份去离子水中，室温超声溶解1小时以得到反应液凝固浴。将配置好的聚醚砜溶液装入标准10毫升注射器中，针头接入7000伏电压，针头高度距离类肝素反应液凝固浴10厘米，推注速度为1.5毫米每分钟。在该条件下，将聚醚砜溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，得到带有类肝素反应液的聚醚砜微球。随后，将聚醚砜微球浸泡在反应液凝固浴中一天时间，将聚醚砜微球捞起，放置于80摄氏度环境下进行交联反应2小时，得到类肝素凝胶微球材料；

将得到的类肝素凝胶微球抗凝剂放入到1摩尔每升的氢氧化钠水溶液中，浸泡至氢氧化钠水溶液的pH值不再发生变化为止。随后将类肝素凝胶微球抗凝剂捞出，将其持续用磷酸盐缓冲液冲洗，直到磷酸盐缓冲液的pH值不再发生变化为止。最后将类肝素微球抗凝剂保存在生理盐水中。

得到的类肝素微球抗凝剂直径为600微米。在生理盐水环境下，溶胀率低于200%；在压缩度大于70%的情况下力学性能高于25兆帕；在凝胶微球抗凝剂用量为20毫克每毫升血的情况下，可以保证在1.5小时以内不出现凝血情况，该材料对血细胞无明显的毒副作用。

方式2

将聚醚砜16份，N,N-二甲基乙酰胺84份，在搅拌下于60摄氏度下溶解完全以得到聚醚砜溶液。定量称取18份丙烯酸、12份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.5份过硫酸铵、0.5份十二烷基硫酸钠溶解于68份去离子水中，室温超声溶解1小时以得到反应液凝固浴。将配置好的聚醚砜溶液装入标准10毫升注射器中，针头接入7000伏电压，针头高度距离类肝素反应液凝固浴10厘米，推注速度为1.5毫米每分钟。在该条件下，将聚醚砜溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，得到带有类肝素反应液的聚醚砜微球。随后，将聚醚砜微球浸泡在反应液凝固浴中一天时间，将聚醚砜微球捞起，放置于80摄氏度环境下进行交联反应2小时，得到类肝素凝胶微球材料；

得到的类肝素微球抗凝剂直径为600微米。在生理盐水环境下，溶胀率低于150%；在压缩度大于70%的情况下力学性能高于30兆帕；在凝胶微球抗凝剂用量为20毫克每毫升血的情况下，可以保证在1小时以内不出现凝血情况，该材料对血细胞无明显的毒副作用。

方式3

将聚醚砜8份，N,N-二甲基乙酰胺92份，在搅拌下于60摄氏度下溶解完全以得到聚醚砜溶液。定量称取18份丙烯酸、12份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.5份过硫酸铵、0.5份十二烷基硫酸钠溶解于68份去离子水中，室温超声溶解1小时以得到反应液凝固浴。将配置好的聚醚砜溶液装入标准10毫升注射器中，针头接入10000伏电压，针头高度距离类肝素反应液凝固浴10厘米，推注速度为1.5毫米每分钟。在该条件下，将聚醚砜溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，得到带有类肝素反应液的聚醚砜微球。随后，将聚醚砜微球浸泡在反应液凝固浴中一天时间，将聚醚砜微球捞起，放置于80摄氏度环境下进行交联反应2小时，得到类肝素凝胶微球材料；

得到的类肝素微球抗凝剂直径为400微米。在生理盐水环境下，溶胀率低于200%；在压缩度大于70%的情况下力学性能高于25兆帕；在凝胶微球抗凝剂用量为20毫克每毫升血的情况下，可以保证在2小时以内不出现凝血情况，该材料对血细胞无明显的毒副作用。

方式4

将聚醚砜8份，N,N-二甲基乙酰胺92份，在搅拌下于60摄氏度下溶解完全以得到聚醚砜溶液。定量称取24份丙烯酸、16份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.5份过硫酸铵、0.5份十二烷基硫酸钠溶解于58份去离子水中，室温超声溶解1小时以得到反应液凝固浴。将配置好的聚醚砜溶液装入标准10毫升注射器中，针头接入10000伏电压，针头高度距离类肝素反应液凝固浴10厘米，推注速度为1.5毫米每分钟。在该条件下，将聚醚砜溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，得到带有类肝素反应液的聚醚砜微球。随后，将聚醚砜微球浸泡在反应液凝固浴中一天时间，将聚醚砜微球捞起，放置于80摄氏度环境下进行交联反应2小时，得到类肝素凝胶微球材料；

得到的类肝素微球抗凝剂直径为400微米。在生理盐水环境下，溶胀率低于200%；在压缩度大于70%的情况下力学性能高于30兆帕；在凝胶微球抗凝剂用量为20毫克每毫升血的情况下，可以保证在1小时以内不出现凝血情况，该材料对血细胞无明显的毒副作用。

方式5

将聚醚砜8份，N,N-二甲基乙酰胺92份，在搅拌下于60摄氏度下溶解完全以得到聚醚砜溶液。定量称取12份丙烯酸、8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.5份过硫酸铵、0.5份十二烷基硫酸钠溶解于78份去离子水中，室温超声溶解1小时以得到反应液凝固浴。将配置好的聚醚砜溶液装入标准10毫升注射器中，针头接入10000伏电压，针头高度距离类肝素反应液凝固浴10厘米，推注速度为1.5毫米每分钟。在该条件下，将聚醚砜溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，得到带有类肝素反应液的聚醚砜微球。随后，将聚醚砜微球浸泡在反应液凝固浴中一天时间，将聚醚砜微球捞起，放置于80摄氏度环境下进行交联反应2小时，得到类肝素凝胶微球材料；

得到的类肝素微球抗凝剂直径为400微米。在生理盐水环境下，溶胀率低于150%；在压缩度大于70%的情况下力学性能高于25兆帕；在凝胶微球抗凝剂用量为20毫克每毫升血的情况下，可以保证在1小时以内不出现凝血情况，该材料对血细胞无明显的毒副作用。

方式6

将聚醚砜12份，N,N-二甲基乙酰胺88份，在搅拌下于60摄氏度下溶解完全以得到聚醚砜溶液。定量称取12份丙烯酸、8份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1份N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、0.5份过硫酸铵、0.5份十二烷基硫酸钠溶解于78份去离子水中，室温超声溶解1小时以得到反应液凝固浴。将配置好的聚醚砜溶液装入标准10毫升注射器中，针头接入10000伏电压，针头高度距离类肝素反应液凝固浴10厘米，推注速度为1.5毫米每分钟。在该条件下，将聚醚砜溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，得到带有类肝素反应液的聚醚砜微球。随后，将聚醚砜微球浸泡在反应液凝固浴中一天时间，将聚醚砜微球捞起，放置于80摄氏度环境下进行交联反应2小时，得到类肝素凝胶微球材料；

将得到的类肝素凝胶微球抗凝剂放入到1摩尔每升的氢氧化钠水溶液中，浸泡至氢氧化钠水溶液的pH值不再发生变化为止。随后将类肝素凝胶微球抗凝剂捞出，将其持续用磷酸盐缓冲液冲洗，直到磷酸盐缓冲液的pH值不再发生变化为止。最后将类肝素凝胶微球抗凝剂保存在生理盐水中。

得到的类肝素微球抗凝剂直径为400微米。在生理盐水环境下，溶胀率低于150%；在压缩度大于70%的情况下力学性能高于20兆帕；在凝胶微球抗凝剂用量为30毫克每毫升血的情况下，可以保证在1小时以内不出现凝血情况，该材料对血细胞无明显的毒副作用。

实施例1

所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成，所述凝胶微球抗凝层的体积为60mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为300μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为40mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为400μm；所述尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述尿素分解层的体积为60mL；所述固定有脲酶的基体微球的直径为300μm；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成；所述氨类吸附层的体积为80mL；所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为400μm；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为80mL；本层微球直径为300μm。

实施例2

一种五层血液灌流器，包括灌流器本体；所述灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层；所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成，所述凝胶微球抗凝层的体积为100mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为1000μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为80mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为500μm；所述尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述尿素分解层的体积为100mL；所述固定有脲酶的基体微球的直径为800μm；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成；所述氨类吸附层的体积为100mL；所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为800μm；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为100mL；本层微球直径为1000μm。

实施例3

一种五层血液灌流器，包括灌流器本体；所述灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层；所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成，所述凝胶微球抗凝层的体积为65mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为400μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为45mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为460μm；所述尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述尿素分解层的体积为68mL；所述固定有脲酶的基体微球的直径为400μm；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成；所述氨类吸附层的体积为90mL；所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为600μm；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为90mL；本层微球直径为600μm。

实施例4

一种五层血液灌流器，包括灌流器本体；所述灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层；所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成，所述凝胶微球抗凝层的体积为80mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为860μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为60mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为440μm；所述尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述尿素分解层的体积为80mL；所述固定有脲酶的基体微球的直径为560μm；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成；所述氨类吸附层的体积为90mL；所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为600μm；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为85mL；本层微球直径为700μm。

实施例5

一种五层血液灌流器，包括灌流器本体；所述灌流器本体内沿血液流动方向依次设有凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层；所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成，所述凝胶微球抗凝层的体积为90mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为900μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为70mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为480μm；所述尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述尿素分解层的体积为75mL；所述固定有脲酶的基体微球的直径为650μm；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成；所述氨类吸附层的体积为90mL；所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为750μm；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为95mL；本层微球直径为860μm。

实施例6

一种血液灌流方法，所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成；所述类肝素凝胶微球采用如下方法制成：（a）配置聚合物溶液和类肝素反应液凝固浴；（b）将聚合物溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，形成微球；（c）将步骤（b）所得微球在60℃下反应1h进行交联反应得到类肝素凝胶微球；所述凝胶微球抗凝层的体积为60mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为350μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为40mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为400μm；尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述固定有脲酶的基体微球的直径为360μm；所述尿素分解层的体积为65mL；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成，所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为440μm；所述氨类吸附层的体积为85mL；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为87mL；聚醚砜@活性炭杂化微球直径为320μm。

实施例7

一种血液灌流方法，所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成；所述类肝素凝胶微球采用如下方法制成：（a）配置聚合物溶液和类肝素反应液凝固浴；（b）将聚合物溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，形成微球；（c）将步骤（b）所得微球在90℃下反应3h进行交联反应得到类肝素凝胶微球；所述凝胶微球抗凝层的体积为100mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为1000μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为80mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为500μm；尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述固定有脲酶的基体微球的直径为500μm；所述尿素分解层的体积为80mL；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成，所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为650μm；所述氨类吸附层的体积为85mL；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为95mL；聚醚砜@活性炭杂化微球直径为800μm。

实施例8

一种血液灌流方法，所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成；所述类肝素凝胶微球采用如下方法制成：（a）配置聚合物溶液和类肝素反应液凝固浴；（b）将聚合物溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，形成微球；（c）将步骤（b）所得微球在72℃下反应2.3h进行交联反应得到类肝素凝胶微球；所述凝胶微球抗凝层的体积为87mL；所述微球采用工程塑料制成；所述类肝素凝胶微球的直径为850μm；所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为70mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为480μm；尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述固定有脲酶的基体微球的直径为650μm；所述尿素分解层的体积为78mL；所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成，所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为660μm；所述氨类吸附层的体积为97mL；所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为95mL；聚醚砜@活性炭杂化微球直径为865μm。

对比例

将本发明的血液灌流器净化患者血液，分析本发明的灌流器的净化能力，具体数据如下表1所示。

表1

	溶血率	APTT	TT	β2微球蛋白	尿素	胆红素	肌酐	尿酸	Pb<sup>2+</sup>
										净化前	0.1%	45	20	100%	100%	100%	100%	100%	100%
净化后	0.2%	70	30	14%	50%	10%	30%	40%	0.5%

从上表可知，通过本发明的灌流器处理后的患者血液中，其各项指标都大幅下降，从而说明本发明的灌流器具有较好的血液净化效果。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims

1.一种血液灌流方法，其特征在于：包括将血液依次通过凝胶微球抗凝层、β2微球蛋白吸附层、尿素分解层、氨类吸附层和活性炭吸附层的步骤；

其中：所述凝胶微球抗凝层由若干个具有抗凝作用的类肝素凝胶微球填充而成；所述类肝素凝胶微球采用如下方法制成：(a)配置聚合物溶液和类肝素反应液凝固浴；(b)将聚合物溶液滴入到类肝素反应液凝固浴中，形成微球；(c)将步骤(b)所得微球在60～90℃下反应1～3h进行交联反应得到类肝素凝胶微球；所述凝胶微球抗凝层的体积为60-100mL；所述聚合物溶液为高分子聚合物溶液；所述类肝素凝胶微球的直径为300-1000μm。

2.根据权利要求1所述的一种血液灌流方法，其特征在于：所述β2微球蛋白吸附层由若干个用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球填充而成；所述β2微球蛋白吸附层的体积为40-80mL；所述用十六烷基疏水链修饰的多孔纤维素微球的直径为400-500μm。

3.根据权利要求1所述的一种血液灌流方法，其特征在于：所述尿素分解层由若干个固定有脲酶的基体微球填充而成；所述固定有脲酶的基体微球的直径为300-800μm；所述尿素分解层的体积为60-100mL。

4.根据权利要求1所述的一种血液灌流方法，其特征在于：所述氨类吸附层由若干个聚醚砜@磷酸锆杂化微球填充而成，所述聚醚砜@磷酸锆杂化微球的直径为400-800μm；所述氨类吸附层的体积为80-100mL。

5.根据权利要求1所述的一种血液灌流方法，其特征在于：所述活性炭吸附层由若干个聚醚砜@活性炭杂化微球填充而成；所述活性炭吸附层的体积为80-100mL；聚醚砜@活性炭杂化微球直径为300-1000μm。