CN114452831A - 一种表面涂覆体外循环改性膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，属于医药技术领域。所述表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，具体包括以下步骤：(1)多巴胺涂覆中空纤维膜：将多巴胺溶解于Tris‑HCI缓冲溶液获得多巴胺缓冲液，将体外循环中空纤维膜在多巴胺缓冲液中浸泡，得到多巴胺涂覆中空纤维膜；(2)共价固定二甲双胍：二甲双胍溶于PBS缓冲液获得二甲双胍溶液，将多巴胺涂覆中空纤维膜在二甲双胍溶液中浸泡；获得二甲双胍表面涂覆中空纤维膜。本发明的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法制备工艺简单，原料价格低廉。获得的改性膜抗炎作用较好、有效降低氧化应激状态；能够解决临床上糖尿病患者多脏器损害体外循环治疗的不足。

Description

一种表面涂覆体外循环改性膜及其制备方法
技术领域
本发明属于医药技术领域，具体涉及一种表面涂覆体外循环改性膜及其制备方法。
背景技术
现代社会2型糖尿病发病率逐年增高，糖尿病肾病已逐渐成为终末期肾病的主要原因之一，维持性血液净化虽然能够作为一种代替疗法，提高未进行肾脏移植的终末期肾病患者的长期生存率，但糖尿病终末期肾衰竭患者的致死率仍然很高。同时在急性肺损伤、重症肝功能不全的膜肺、人工肝救治的患者中，2型糖尿病患者的病死率也较多。在上述疾病发展过程中，胰岛素抵抗起到了重要作用。胰岛素抵抗常见于肥胖和2型糖尿病，可加速患者机体炎症、氧化应激和细胞凋亡的产生，导致脏器损伤。
研究发现，血液净化治疗可有效改善终末期糖尿病肾病患者的胰岛素抵抗情况，缓解微炎症状态，改善营养状态。但是生物相容性低的膜材料会进一步加重炎症、氧化应激和细胞凋亡等，加速胰岛素抵抗所致的组织脏器损伤。其中，膜-血接触面是体外循环治疗时加重胰岛素抵抗和炎症-氧化应激反应的核心部位。因此对膜材料进行生物相容性改性，研发一种能有效改善糖尿病患者胰岛素抵抗、减轻相关并发症的体外循环改性膜迫在眉睫。
二甲双胍是治疗糖尿病的基石用药，特别是针对胰岛素抵抗和肥胖患者，并对肾脏、肺脏和肝脏均有抗炎、抗氧化的保护作用。目前临床上以血液净化膜为主的体外循环膜没有专门针对胰岛素抵抗和肥胖的糖尿病终末期肾病等脏器损伤患者。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，本发明的方法采用表面涂覆技术将二甲双胍固定在膜表面，以提高糖尿病患者体外循环治疗时的重要脏器保护。
本发明的另一目的在于提供上述制备方法获得的表面涂覆体外循环改性膜。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)多巴胺涂覆中空纤维膜：
配制8-15mmol/L的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris—HCI)缓冲溶液作为溶剂，将0.5-2mg/ml的多巴胺溶解于溶剂中，调节pH值为8.0-9.0，得到多巴胺缓冲液；将体外循环中空纤维膜在多巴胺缓冲液中浸泡4-18h，用去离子水冲洗中空纤维膜，烘干，得到多巴胺涂覆中空纤维膜；
(2)共价固定二甲双胍：
以pH值为4.0-7.0、浓度为0.5-2mmol/L的PBS缓冲液为溶剂，二甲双胍为溶质配置成1-5mg/ml的二甲双胍溶液，低温静置，将多巴胺涂覆中空纤维膜在二甲双胍溶液中浸泡4-24h；用去离子水冲洗中空纤维膜，烘干，二甲双胍改性中空纤维膜(即表面涂覆体外循环改性膜)。
作为优选的实施方式，步骤(1)中所述体外循环，为血液净化或体外膜肺氧合中的一种。所述血液净化循环，优选为人工肝血液净化。
步骤(1)中所述中空纤维膜为纤维素膜和合成高分子聚合膜中的一种；所述合成高分子聚合膜包括聚砜类中空纤维膜。
步骤(1)中所述调节pH值，采用氢氧化钠调节pH。
步骤(1)中所述用去离子水冲洗中空纤维膜，优选为用去离子水冲洗中空纤维膜3遍。
步骤(1)中所述烘干，优选为真空干燥箱40℃下烘干。
作为优选的实施方式，步骤(2)中所述低温静置，优选条件为：2-6℃下放置4-6h。
步骤(2)中所述用去离子水冲洗中空纤维膜，优选为用去离子水冲洗中空纤维膜3遍。
步骤(2)中所述烘干，优选为真空干燥箱40℃下烘干。
一种表面涂覆体外循环改性膜通过上述制备方法获得。
本发明的技术方案与现有技术相比具有以下有益效果：
1.本发明的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法制备工艺简单，原料价格低廉。
2.本发明获得的表面涂覆体外循环改性膜通过检测C反应蛋白(CRP)和活性氧(ROS)来评估改性膜的抗炎和抗氧化性能；结果显示表面涂覆体外循环改性膜的CRP水平低于普通聚砜膜组，改性膜抗炎作用较好；改性膜ROS水平降低，有效降低氧化应激状态。获得的表面涂覆体外循环改性膜能够针对目前临床上糖尿病患者多脏器损害体外循环治疗的不足，有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前临床上以血液净化膜为主的体外循环膜没有专门针对胰岛素抵抗和肥胖的糖尿病终末期肾病等脏器损伤患者。为了解决上述技术问题，本发明提出了一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法。
实施例1
一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)多巴胺涂覆中空纤维膜：
配制15mmol/L的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris—HCI)缓冲溶液作为溶剂，将2mg/ml的多巴胺溶解于溶剂中，调节pH值为8.0，得到多巴胺缓冲液；将体外循环聚砜中空纤维膜在多巴胺缓冲液中浸泡4h；用去离子水冲洗聚砜中空纤维膜3遍，真空干燥箱40℃下烘干，得到多巴胺涂覆聚砜中空纤维膜；
所述体外循环包括血液净化、人工肝血液净化、体外膜肺氧合等；
(2)共价固定二甲双胍：
以pH值为5.0、浓度为1mmol/L的PBS缓冲液为溶剂，二甲双胍为溶质配置成5mg/ml的二甲双胍溶液，4℃下放置4h；随后将多巴胺涂覆聚砜中空纤维膜在二甲双胍溶液中浸泡12h；用去离子水冲洗中空纤维膜3遍，真空干燥箱40℃下烘干，得到二甲双胍改性聚砜中空纤维膜(即表面涂覆体外循环改性膜)。
实施例2
一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)多巴胺涂覆中空纤维膜：
配制8mmol/L的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris—HCI)缓冲溶液作为溶剂，将1mg/ml的多巴胺溶解于溶剂中，调节pH值为9.0，得到多巴胺缓冲液；将体外循环中空纤维膜在多巴胺缓冲液中浸泡12h；用去离子水冲洗中空纤维膜3遍，真空干燥箱40℃下烘干，得到多巴胺涂覆中空纤维膜；
所述体外循环包括血液净化、人工肝血液净化、体外膜肺氧合等；
所述的中空纤维膜包括纤维素膜和合成高分子聚合膜；
(2)共价固定二甲双胍：
以pH值为7.0、浓度为0.5mmol/L的PBS缓冲液为溶剂，二甲双胍为溶质配置成1mg/ml的二甲双胍溶液，6℃下放置5h；将多巴胺涂覆中空纤维膜在二甲双胍溶液中浸泡24h；用去离子水冲洗中空纤维膜3遍，真空干燥箱40℃下烘干，得到二甲双胍改性中空纤维膜(即表面涂覆体外循环改性膜)。
实施例3
一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)多巴胺涂覆中空纤维膜：
配制12mmol/L的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris—HCI)缓冲溶液作为溶剂，将2mg/ml的多巴胺溶解于溶剂中，调节pH值为8.0，得到多巴胺缓冲液；将体外循环中空纤维膜在溶液中浸泡10h；用去离子水冲洗中空纤维膜3遍，真空干燥箱40℃下烘干，得到多巴胺涂覆中空纤维膜；
所述体外循环包括血液净化、人工肝血液净化、体外膜肺氧合等；
所述的中空纤维膜包括纤维素膜和合成高分子聚合膜等；
(2)共价固定二甲双胍：
以pH值为6.0、浓度为1mmol/L的PBS缓冲液为溶剂，二甲双胍为溶质配置成3mg/ml的二甲双胍溶液，4℃下放置4h；随后将多巴胺涂覆中空纤维膜在二甲双胍溶液中浸泡8h；用去离子水冲洗中空纤维膜3遍，真空干燥箱40℃下烘干，得到二甲双胍改性中空纤维膜(即表面涂覆体外循环改性膜)。
效果实施例
通过检测C反应蛋白(CRP)和活性氧(ROS)来评估改性膜的抗炎和抗氧化性能。表1中二甲双胍改性聚砜中空纤维膜(实施例1)的CRP水平低于普通聚砜中空纤维膜组，说明改性膜抗炎作用较好。同时改性膜ROS水平降低，说明可以有效降低氧化应激状态。
表1聚砜中空纤维膜与实施例1二甲双胍改性膜的CRP和ROS检测结果
CRP(mg/l) ROS(ng/l)
聚砜中空纤维膜 3.32 26.4
二甲双胍改性聚砜中空纤维膜(实施例1) 2.78 24.1
本发明的实施例获得表面涂覆体外循环改性膜与现有技术相比具有以下有益效果：
1.本发明的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法制备工艺简单，原料价格低廉。
2.本发明获得的表面涂覆体外循环改性膜通过检测C反应蛋白(CRP)和活性氧(ROS)来评估改性膜的抗炎和抗氧化性能；结果显示表面涂覆体外循环改性膜的CRP水平低于普通聚砜膜组，改性膜抗炎作用较好；改性膜ROS水平降低，有效降低氧化应激状态。获得的表面涂覆体外循环改性膜能够针对目前临床上糖尿病患者多脏器损害体外循环治疗的不足，有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)多巴胺涂覆中空纤维膜：
配制8-15mmol/L的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris—HCI)缓冲溶液作为溶剂，将0.5-2mg/ml的多巴胺溶解于溶剂中，调节pH值为8.0-9.0，得到多巴胺缓冲液；将体外循环中空纤维膜在多巴胺缓冲液中浸泡4-18h，用去离子水冲洗中空纤维膜，烘干，得到多巴胺涂覆中空纤维膜；
(2)共价固定二甲双胍：
以pH值为4.0-7.0、浓度为0.5-2mmol/L的PBS缓冲液为溶剂，二甲双胍为溶质配置成1-5mg/ml的二甲双胍溶液，低温静置，将多巴胺涂覆中空纤维膜在二甲双胍溶液中浸泡4-24h；用去离子水冲洗中空纤维膜，烘干，二甲双胍改性中空纤维膜。
2.根据权利要求1所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述体外循环，为血液净化或体外膜肺氧合中的一种。
3.根据权利要求2所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：所述血液净化，为人工肝血液净化。
4.根据权利要求1所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述中空纤维膜为纤维素膜和合成高分子聚合膜中的一种。
5.根据权利要求1所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述用去离子水冲洗中空纤维膜，为用去离子水冲洗中空纤维膜3遍。
6.根据权利要求1所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述烘干，为真空干燥箱40℃下烘干。
7.根据权利要求1所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述低温静置，条件为2-6℃下放置4-6h。
8.根据权利要求1所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述用去离子水冲洗中空纤维膜，为用去离子水冲洗中空纤维膜3遍。
9.根据权利要求1所述的表面涂覆体外循环改性膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述烘干，为真空干燥箱40℃下烘干。
10.一种表面涂覆体外循环改性膜通过权利要求1-9任意一项所述制备方法获得。
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