CN116966756A - 一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法。该方法是：将成膜材料和添加剂溶解于溶剂中，得到均相的铸膜液；再利用非溶剂相转化法制备中空纤维血浆分离膜；再在中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质血液净化膜。本发明制备的血液净化膜不仅具有血浆分离功能，将炎性细胞因子由膜内侧分离至膜外侧，而且膜内表面具有优异的血液相容性、膜外表面具有致病毒素促炎性细胞因子的吸附清除功能，且在构建过程中互不干扰，在提高材料血液相容性的同时，不影响对致病毒素的清除率，解决了现有提高血浆灌流吸附树脂血液相容性技术导致的毒素吸附清除效果降低的问题。

Description

一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法
技术领域
本发明属于血液净化领域，具体是一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法。
背景技术
重症肺炎等疾病严重影响人类生命健康，其危重症死亡率高，原因之一是由于细胞因子风暴导致的多器官功能衰竭，目前，缺乏特效治疗方法。阻断细胞因子风暴是治疗重症肺炎等疾病的关键环节。血浆灌流是一种体外去除促炎性细胞因子的重要技术手段，其通过清除血浆内的促炎性细胞因子，进一步阻断细胞因子风暴，在重症肺炎等疾病的治疗中发挥了十分重要的作用。
清除促炎性细胞因子的血浆灌流吸附树脂主要以活性炭或大孔树脂为载体，经过物理或化学方法修饰改性后获得，例如将纳米碳酸钙掺入聚苯乙烯树脂、用石墨烯纳米片改性聚四氟乙烯等。然而，现有研究主要集中在研制开发促炎性细胞因子清除效率高的新型吸附材料上，对于材料血液相容性研究较少。而用于血浆灌流领域的吸附材料需要与人体血液接触，材料的血液相容性至关重要。
在现有技术领域，增强血浆灌流吸附材料血液相容性的方法很多，主要包括共混改性、涂覆改性和表面接枝改性等。现有研究大多存在一个共性问题，就是提高吸附材料血液相容性的同时，往往导致其对致病毒素清除率的降低，这是由于提高血液相容性的方法会使树脂的孔径发生变化或者树脂表面毒素吸附官能团减少。因此，传统提高血液灌流树脂血液相容性与提高毒素清除率间存在“trade-off”效应。
临床上，为弥补血浆灌流吸附材料血液相容性不足问题，需借助血浆分离器，首先将含毒素血浆分离，然后分离出的血浆再与血浆灌流吸附材料接触，吸附清除毒素，避免吸附材料与血细胞直接接触。而现有临床治疗解决方案还会引发新的问题，如：血浆分离器的引入增加了新的感染风险，并且增加了患者治疗成本。
血浆分离膜是近年来发展迅速的一种血液净化技术，现有血浆分离膜主要为聚砜、乙烯-乙烯醇聚合物、聚醚砜等。血浆分离膜在使用过程中，可与血液直接接触，具有血浆筛分性能和血液相容性，现已被广泛用于临床中各类疾病的治疗，如肝衰竭、高胆红素血症等。然而，目前的血浆分离膜只有血浆分离的功能，无法实现血浆分离的同时清除致病毒素。该类血浆分离膜用于临床血浆置换疗法时，将血浆分离膜分离出的含致病毒素血浆直接抛弃处理，同时，对人体补充新鲜的无致病毒素的血浆，完成治疗过程。但是，新鲜血浆来源有限，并且，采用该治疗方法时存在感染新鲜血浆供体内病毒的风险，如乙肝病毒等，引发新的疾病。
采用血浆分离膜治疗的另一个方案是血浆分离膜与血浆灌流吸附树脂联合使用，将血浆分离膜分离出的含致病毒素的血浆与血浆灌流吸附树脂接触，通过血浆灌流吸附树脂吸附清除致病毒素后，再将处理后的血浆回输人体完成治疗过程。该方案解决了血浆置换疗法受制于血浆来源和病毒感染的风险，但是血浆灌流吸附树脂的引入，使治疗过程更加复杂，增加治疗的操作难度和体外循环血量。因此，治疗的风险和治疗成本增加。
因此，现阶段重症肺炎等疾病的治疗依旧只能采用现有的血浆置换疗法和血液灌流疗法，无法实现一步法直接清除重症肺炎等疾病患者血液内的促炎性细胞因子，阻断细胞因子风暴。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜及其制备方法。
本发明解决所述方法技术问题的技术方案是，提供一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、配置铸膜液：将成膜材料和添加剂溶解于溶剂中，得到均相的铸膜液；
成膜材料采用聚醚砜、聚偏氟乙烯或聚砜；
步骤2、利用非溶剂相转化法制备中空纤维血浆分离膜；
步骤3、在中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质血液净化膜；
一、聚醚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
A3.1、将聚醚砜溶解于浓硫酸中，形成均相溶液；再滴加氯磺酸进行聚醚砜的磺化反应，得到反应混合液；再将反应混合液固化，然后洗涤除杂，干燥后，得到磺化聚醚砜；
A3.2、将磺化聚醚砜溶解于二氯甲烷溶液中，得到磺化聚醚砜溶液；然后加入MES、EDC、NHS和聚乙烯亚胺进行酰胺化反应，得到胺化聚醚砜；
A3.3、将胺化聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇溶解于二甲基乙酰胺中，制得胺化聚醚砜铸膜液；将两端封端的聚醚砜中空纤维血浆分离膜置于胺化聚醚砜铸膜液中，使得铸膜液均匀涂敷于基膜上；成膜固化后，洗涤除杂，再干燥，得到聚醚砜血液净化膜；
二、聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
B3.1、将聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入二乙烯三胺溶液中进行迈克尔加成反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂；
B3.2、将膜置于含有色氨酸、EDC和NHS的MES缓冲液中进行酰胺化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚偏氟乙烯血液净化膜；
三、聚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
C3.1、将聚砜中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入多巴胺溶液中进行浸渍涂覆；涂覆结束，将膜取出，固化后，洗涤除杂；
C3.2、将膜置于含有MES、EDC和NHS的环丙沙星的醋酸溶液中进行酯化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚砜血液净化膜。
本发明解决所述血液净化膜技术问题的技术方案是，提供一种所述清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法制备得到的血液净化膜，其特征在于，该血液净化膜的内径为100～400μm，壁厚为10～50μm，装填密度为5～20cm2/cm3；血液净化膜的孔径为0.2～2μm。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
(1)本发明制备的血液净化膜不仅具有血浆分离功能，将促炎性细胞因子由膜内侧分离至膜外侧，而且膜内表面具有优异的血液相容性、膜外表面具有致病毒素促炎性细胞因子的吸附清除功能。
(2)本发明将优异血液相容性和高毒素特异性吸附功能分别构建在膜内、外两侧，且在构建过程中互不干扰，在提高材料血液相容性的同时，不影响对致病毒素的清除率，解决了现有提高血浆灌流吸附树脂血液相容性技术导致的毒素吸附清除效果降低的问题。
(3)与传统的血浆灌流治疗中需联合血浆分离器和血浆灌流器同时使用的两步法清除毒素的方式不同，本发明采用同一膜、一步完成滤过-吸附的方式清除致病毒素。因此，本发明将两个Ⅲ类医疗器械功能集结于一种Ⅲ类医疗器械，将传统血浆灌流治疗技术中的血浆分离器的分离功能和血浆灌流器的毒素清除功能集于一体，显著简化治疗过程，降低治疗过程中感染风险；同时减少治疗过程中体外循环血量，从而避免患者由于体内血液降低引发的低血压风险；同时减少Ⅲ类医疗器械和体外循环管路使用数量，大大减少患者治疗成本。
(4)本发明制备的血液净化膜具有小内径(是传统水处理膜的1/2～1/5)、薄壁厚(是传统水处理膜的1/2～1/10)和大孔径的优势，提高了在有效面积内的装填密度，提升了血液净化的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1获得的血液净化膜的电镜图；
图2为本发明实施例2获得的血液净化膜的电镜图；
图3为本发明实施例3获得的血液净化膜的电镜图。
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本发明权利要求的保护范围。
本发明提供了一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法(简称方法)，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、配置铸膜液：将成膜材料和添加剂溶解于溶剂中，得到均相的铸膜液；
成膜材料采用血液相容性好的材质，对血细胞影响小，具体是聚醚砜、聚偏氟乙烯或聚砜；
优选地，步骤1中，成膜材料占铸膜液总质量的10～30wt％，添加剂占铸膜液总质量的1～10wt％。
优选地，步骤1中，所述添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮，用于致孔和增强血液相容性；所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
优选地，步骤1中，溶解工艺是：在60～120℃下搅拌6～24h。
步骤2、利用非溶剂相转化法制备中空纤维血浆分离膜；
优选地，步骤2具体是：将铸膜液置于反应釜中，静置脱泡；将芯液置于芯液釜内；然后开始纺丝，在压力作用下，铸膜液和芯液一同流入喷丝头内，经喷头共同挤出至空气中，经过空气浴后浸入到凝固浴中固化，形成中空纤维膜；再用去离子水去除添加剂和溶剂，得到中空纤维血浆分离膜；
优选地，步骤2中，中空纤维纺丝机的反应釜的温度为60～120℃，压力为0.1～1Mpa。静置脱泡时间为1～24h。芯液采用质量分数为40～90wt％的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜的水溶液。芯液釜的温度为60～120℃。芯液流速为25～250mL/min。空气浴的长度为1～10cm。凝固浴的温度为20～60℃，凝固浴采用质量分数为0～30wt％的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜的水溶液。
优选地，步骤2中，中空纤维血浆分离膜的孔径为0.25～2.5μm(优选0.3～1μm)。
步骤3、在中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质血液净化膜；
一、聚醚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
A3.1、将聚醚砜溶解于浓硫酸中，形成均相溶液；再滴加氯磺酸，避免局部反应过快导致的反应不均匀，进行聚醚砜的磺化反应，得到反应混合液；再将反应混合液固化，然后洗涤除杂，干燥后，得到磺化聚醚砜；
优选地，步骤A3.1中，聚醚砜的质量与浓硫酸的体积之比为1g:1～5ml；溶解温度为5～40℃，溶解时间为1～48h。
优选地，步骤A3.1中，聚醚砜与氯磺酸的质量比为1:2～6；磺化反应温度为5～40℃，磺化反应时间为1～48h。
优选地，步骤A3.1中，固化采用将反应混合液倒在玻璃板上固化成膜。洗涤采用去离子水洗涤去除浓硫酸和未反应的氯磺酸至中性。干燥工艺是：在20～40℃下干燥24～48h。
A3.2、将磺化聚醚砜溶解于二氯甲烷溶液中，得到磺化聚醚砜溶液；然后加入MES(2-(N-吗啉代)乙烷磺酸)、EDC(盐酸乙基-3-(二甲氨基丙基)碳二亚胺)、NHS(N-羟基琥珀酰亚胺)和聚乙烯亚胺进行酰胺化反应，得到胺化聚醚砜；
优选地，步骤A3.2中，磺化聚醚砜的质量与二氯甲烷溶液的体积之比为1g:5～10ml。
优选地，步骤A3.2中，二氯甲烷溶液的体积与MES的质量之比为100ml:1～5g；EDC的浓度为0.05～1mol/L，EDC与NHS的浓度比为1:1～3；聚乙烯亚胺采用浓度为20～50wt％的聚乙烯亚胺水溶液，其体积为磺化聚醚砜溶液体积的1～40％。
优选地，步骤A3.2中，酰胺化反应温度为30～60℃，反应时间为2～12h。
A3.3、将胺化聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇溶解于二甲基乙酰胺中，制得胺化聚醚砜铸膜液；将两端封端的聚醚砜中空纤维血浆分离膜置于胺化聚醚砜铸膜液中，使得铸膜液均匀涂敷于基膜上；涂覆结束，将膜取出，固化后，洗涤除杂，再干燥，得到聚醚砜血液净化膜。
优选地，步骤A3.3中，胺化聚醚砜铸膜液中，胺化聚醚砜的质量分数为5～20wt％，聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为1～10wt％，聚乙二醇的质量分数为1～10wt％。
优选地，步骤A3.3中，置于胺化聚醚砜铸膜液中的时间为5～30min。
优选地，步骤A3.3中，洗涤采用在室温的去离子水中浸泡2～48h。干燥工艺是：置于25～60℃(优选45℃)的恒温干燥箱内干燥12～24h至干燥完全，便于长时间保存及制成血液净化器后的灭菌处理，抑制细菌滋生。
二、聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
B3.1、将聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入二乙烯三胺溶液中进行迈克尔加成反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂；
优选地，步骤B3.1中，聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的面积与二乙烯三胺溶液的质量比为10cm2:0.1～10g；二乙烯三胺溶液的浓度为0.1～10mol/L。
优选地，步骤B3.1中，迈克尔加成反应的环境为碱性环境(优选pH＝11～13，更优选pH＝12)，温度为40～80℃，时间为1～24h。
优选地，步骤B3.1中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的二乙烯三胺溶液。
B3.2、将膜置于含有色氨酸、EDC和NHS的MES缓冲液中进行酰胺化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚偏氟乙烯血液净化膜。
优选地，步骤B3.2中，膜的面积与色氨酸的质量之比为100cm2:1～5g；膜的面积与MES缓冲液的体积之比为1cm2:5～20mL；MES缓冲液中，MES的浓度为0.04～0.05mol/L，EDC的浓度为0.05～1mol/L，EDC与NHS的浓度比为1:1～3。
优选地，步骤B3.2中，酰胺化反应温度为30～60℃，时间为6～72h。
优选地，步骤B3.2中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的缓冲液。干燥工艺是：置于25～60℃(优选45℃)的恒温干燥箱内干燥12～24h至干燥完全，便于长时间保存及制成血液净化器后的灭菌处理，抑制细菌滋生。
三、聚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
C3.1、将聚砜中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入多巴胺溶液中进行浸渍涂覆；涂覆结束，将膜取出，固化后，洗涤除杂；
优选地，步骤C3.1中，聚砜中空纤维血浆分离膜的面积与多巴胺溶液中的溶质(即多巴胺)的质量之比为100cm2:1.53～3.06g；多巴胺溶液的浓度为0.01～2mol/L。
优选地，步骤C3.1中，涂覆温度为20～40℃，时间为1～24h。
优选地，步骤C3.1中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的多巴胺溶液。
C3.2、将膜置于含有MES、EDC和NHS的环丙沙星的醋酸溶液中进行酯化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚砜血液净化膜。
优选地，步骤C3.2中，膜的面积与环丙沙星的醋酸溶液中的溶质(即环丙沙星)的质量之比为100cm2:0.1～5g；环丙沙星的醋酸溶液中，MES的浓度为0.04～0.05mol/L，EDC的浓度为0.05～1mol/L，NHS的浓度为0.05～1mol/L。
优选地，步骤C3.2中，酯化反应温度为30～60℃，时间为6～72h。
优选地，步骤C3.2中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的物质。干燥工艺是：置于25～60℃(优选45℃)的恒温干燥箱内干燥12～24h至干燥完全，便于长时间保存及制成血液净化器后的灭菌处理，抑制细菌滋生。
本发明同时提供了一种所述清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法制备得到的血液净化膜，其特征在于，该血液净化膜的内径为100～400μm(优选200～300μm)，壁厚为10～50μm(优选20～30μm)，装填密度为5～20cm2/cm3；血液净化膜的孔径为0.2～2μm(优选0.3～1μm)。
实施例1
步骤1、将180g聚醚砜、50g聚乙烯吡咯烷酮、20g聚乙二醇溶解于750mL二甲基乙酰胺中，制成溶解均匀的铸膜液；
步骤2、利用非溶剂相转化法制备具有优异血液相容性的聚醚砜中空纤维血浆分离膜；
步骤3、在聚醚砜中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质聚醚砜血液净化膜；
A3.1、将100g聚醚砜溶解于100mL浓硫酸溶液中，20℃下溶解10h，形成均相溶液；再缓慢滴加200g氯磺酸，在20℃下磺化反应24h，得到反应混合液；再将反应混合液倒在玻璃板上成膜，用去离子水洗涤至中性后，40℃下干燥48h，获得磺化聚醚砜；
A3.2、将80g磺化聚醚砜溶于400mL二氯甲烷溶液中，然后加入4g的MES、19g的EDC、12g的NHS和100mL浓度为50wt％的聚乙烯亚胺水溶液，在40℃下进行酰胺化反应8h，得到胺化聚醚砜；
A3.3、将20g胺化聚醚砜、5g聚乙烯吡咯烷酮、5g聚乙二醇溶解于70mL二甲基乙酰胺中，制得胺化聚醚砜铸膜液；将两端封端的100cm2聚醚砜中空纤维血浆分离膜置于胺化聚醚砜铸膜液内30min后，移至室温下的去离子水中浸泡24h，期间不断换水；充分洗涤除杂后，置于45℃恒温干燥箱内干燥24h至干燥完全，得到同质聚醚砜血液净化膜。
由图1可以看出，获得的聚醚砜血液净化膜内侧为指状孔结构，利于含毒素血浆由膜内侧流向膜外侧。膜外表面为薄的皮层结构，利于含毒素血浆的高效分离。
实施例2
步骤1、将200g聚偏氟乙烯、70g聚乙烯吡咯烷酮、30g聚乙二醇溶解于700mL二甲基乙酰胺中，制成溶解均匀的铸膜液；
步骤2、利用非溶剂相转化法制备具有优异血液相容性的聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜；
步骤3、在聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质聚偏氟乙烯血液净化膜；
B3.1、将100cm2聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入2mol/L的100mL二乙烯三胺溶液中，在pH＝12、60℃下反应3h后，将膜取出，用去离子水充分洗涤除杂；
B3.2、将膜置于1L含有1g色氨酸、9.6g的EDC和5.8g的NHS的MES缓冲液(其中MES的浓度为0.04mol/L)中，60℃下酰胺化反应12h后，将膜取出，用去离子水充分洗涤除杂，置于40℃干燥24h后，得到同质聚偏氟乙烯血液净化膜。
由图2可以看出，获得的聚醚砜血液净化膜内侧为指状孔结构，利于含毒素血浆由膜内侧流向膜外侧。膜外表面为薄的皮层结构，利于含毒素血浆的高效分离。
实施例3
步骤1、将220g聚砜、80g聚乙烯吡咯烷酮、20g聚乙二醇溶解于780mL二甲基亚砜中，制成溶解均匀的铸膜液；
步骤2、利用非溶剂相转化法制备具有优异血液相容性的聚砜中空纤维血浆分离膜；
步骤3、在聚砜中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质聚砜血液净化膜；
C3.1、将100cm2聚砜中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入0.01mol/L的1L多巴胺溶液中，40℃下浸渍涂覆3h后，将膜取出，用去离子水充分洗涤除杂；
C3.2、将膜置于1L含有8.5g的MES、9.6g的EDC和5.8g的NHS的0.1g/L环丙沙星的醋酸溶液中，60℃下反应6h后，将膜取出，用去离子水充分洗涤除杂，置于40℃干燥24h后，得到同质聚砜血液净化膜。
由图3可以看出，获得的聚醚砜血液净化膜内侧为指状孔结构，利于含毒素血浆由膜内侧流向膜外侧。膜外表面为薄的皮层结构，利于含毒素血浆的高效分离。
实施例4
将实施例1-3得到的血液净化膜制成血液净化器后，血液在膜内侧流动，不易引发血栓、溶血等不良反应。同时，含促炎性细胞因子的血浆可透过膜与膜外侧构建的毒素特异性吸附功能层接触，促炎性细胞因子被吸附清除，血浆内促炎性细胞因子(白介素6)的含量降低30％～99％，同时，抗炎性细胞因子(白介素1Ra等)含量降低1～15％。然后，净化后的血浆与膜内侧血液汇合后回输体内，由于促炎性细胞因子的有效降低，可进一步有效阻断细胞因子风暴的产生与发展，从而实现对重症肺炎患者的有效治疗。
对于上述实施例1-3中制备的血液净化膜采用以下方法进行性能表征，具体是：
1、促炎性细胞因子的吸附性测试方法：
按照实施例4进行促炎性细胞因子吸附性实验研究。将血液净化膜制成血液净化器后与促炎性细胞因子溶液(白介素6)器皿连接，形成循环通路，在37℃下以200ml/min速度循环流动2h，然后，收集膜滤过侧溶液。通过酶联免疫吸附测定血液净化膜处理前和循环2h后滤过侧收集溶液中促炎性细胞因子溶液浓度，并计算血液净化膜外表面对促炎性细胞因子(白介素6)的吸附率R＝(C0-Ct)/C0×100％，其中，C0为初始促炎性细胞因子浓度，Ct为本发明血液净化膜吸附一定时间后促炎性细胞因子浓度。
实施例1-3中不同膜通过“滤过-吸附”一步法对白介素6的清除效果见表1。
表1
由表1可知，实施例1-3中，对于不同类型的血浆分离膜，在膜外表面进行功能层构建后，通过“滤过-吸附”一步法对促炎性细胞因子白介素6的吸附率明显增强，实施例1由15.5％增加至89.3％，实施例2由6.1％增加至92.8％，实施例3由11.5％增加至85.3％。说明实施例1-3中膜外表面进行功能层构建后均能够有效实现“滤过-吸附”一步法清除促炎性细胞因子。
2、凝血性：
将本发明血液净化膜浸入新鲜人血中在37℃下孵育2h，混合均匀后，将血液移至离心管中，在4℃下3000rpm分离15min后收集新鲜的血浆，用凝血仪测试活化部分凝血活酶时间。评价膜外表面凝血性时，膜两端做封端处理。评价膜内表面凝血性时，膜内部注入新鲜血液后，膜两侧做封端处理。
实施例1-3中不同膜对凝血性的影响见表2。
表2
由表2可知，与空白对照相比，实施例1-3中膜内表面、外表面对活化部分凝血活酶时间均无明显影响，且血液净化膜的活化部分凝血活酶时间与血浆分离膜相比变化不大，说明实施例1-3中血浆分离膜与血液净化膜均对凝血性无影响，不会诱导凝血反应的发生。
3、溶血性：
血液净化膜对红细胞的破坏情况通过溶血率实验判定，膜的溶血率通过酶标仪检测。评价膜外表面溶血性时，膜两端做封端处理。评价膜内表面溶血性时，膜内部注入稀释新鲜血液后，膜两侧做封端处理。
溶血率计算公式如下：
实施例1-3中不同膜对溶血率的影响见表3。
表3
由表3可知，在实施例1-3中，血液净化膜内表面的溶血率与血浆分离膜内表面相比无明显差异，且溶血率均小于5％。而血液净化膜外表面的溶血率均高于血浆分离膜外表面，且溶血率均大于5％。对于国家标准GB/T 16886中明确规定，溶血率大于5％时生物材料对红细胞的破坏较大，血液相容性欠佳。血液净化膜使用时，血液与膜内表面接触，内表面不会诱发溶血反应。血液经膜的滤过作用，将含毒素血浆过滤至膜外侧，膜外表面虽具有轻微的溶血反应，但不与红细胞接触。因此，本发明的血液净化膜采用“滤过-吸附”一步法清除毒素时可以同时利用膜内表面优异血液相容性和膜外表面高毒素清除性的优势。
本发明的工作原理和工作流程是：患者血液通过双腔插管中的一个腔体引出体外，通过管路与本发明的血液净化膜制成的血液净化器相连，同时，抗凝剂注射管路在血液净化器前介入。临床治理时，在抗凝剂注射泵作用下，抗凝剂持续注入血液净化器内，血液在血泵的作用下，由人体引入血液净化膜内侧流动。通过血泵作用，膜的内外两侧存在压力差，在压力差的作用下，利用膜孔的筛分机理，使分子体积较小的含毒素的血浆透过膜孔，被分离至血液净化膜的外侧，进而与血液净化膜外表面吸附功能层接触，致病毒素通过与吸附功能层的氢键作用、范德华力作用等多种作用方式下被吸附在膜外表面实现清除，而分子体积较大的血细胞被截留在膜内侧。然后，血液净化膜外侧被净化后的血浆与血液净化膜内侧的血细胞汇合后，通过双腔插管的另一个腔体回输体内，实现治疗过程。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (10)

1.一种清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、配置铸膜液：将成膜材料和添加剂溶解于溶剂中，得到均相的铸膜液；
成膜材料采用聚醚砜、聚偏氟乙烯或聚砜；
步骤2、利用非溶剂相转化法制备中空纤维血浆分离膜；
步骤3、在中空纤维血浆分离膜的外表面构建促炎性细胞因子吸附功能层，得到同质血液净化膜；
一、聚醚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
A3.1、将聚醚砜溶解于浓硫酸中，形成均相溶液；再滴加氯磺酸进行聚醚砜的磺化反应，得到反应混合液；再将反应混合液固化，然后洗涤除杂，干燥后，得到磺化聚醚砜；
A3.2、将磺化聚醚砜溶解于二氯甲烷溶液中，得到磺化聚醚砜溶液；然后加入MES、EDC、NHS和聚乙烯亚胺进行酰胺化反应，得到胺化聚醚砜；
A3.3、将胺化聚醚砜、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇溶解于二甲基乙酰胺中，制得胺化聚醚砜铸膜液；将两端封端的聚醚砜中空纤维血浆分离膜置于胺化聚醚砜铸膜液中，使得铸膜液均匀涂敷于基膜上；涂覆结束，将膜取出，固化后，洗涤除杂，再干燥，得到聚醚砜血液净化膜；
二、聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
B3.1、将聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入二乙烯三胺溶液中进行迈克尔加成反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂；
B3.2、将膜置于含有色氨酸、EDC和NHS的MES缓冲液中进行酰胺化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚偏氟乙烯血液净化膜；
三、聚砜中空纤维血浆分离膜的吸附功能层的构建：
C3.1、将聚砜中空纤维血浆分离膜的两端封端后，浸入多巴胺溶液中进行浸渍涂覆；涂覆结束，将膜取出，固化后，洗涤除杂；
C3.2、将膜置于含有MES、EDC和NHS的环丙沙星的醋酸溶液中进行酯化反应；反应结束，将膜取出，洗涤除杂，再干燥，得到聚砜血液净化膜。
2.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，成膜材料占铸膜液总质量的10～30wt％，添加剂占铸膜液总质量的1～10wt％。
3.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述添加剂为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮；所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。
4.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤2具体是：将铸膜液置于反应釜中，静置脱泡；将芯液置于芯液釜内；然后开始纺丝，在压力作用下，铸膜液和芯液一同流入喷丝头内，经喷头共同挤出至空气中，经过空气浴后浸入到凝固浴中固化，形成中空纤维膜；再用去离子水去除添加剂和溶剂，得到中空纤维血浆分离膜。
5.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，反应釜的温度为60～120℃，压力为0.1～1Mpa；静置脱泡时间为1～24h；芯液采用质量分数为40～90wt％的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜的水溶液；芯液釜的温度为60～120℃；芯液流速为25～250mL/min；空气浴的长度为1～10cm；凝固浴的温度为20～60℃，凝固浴采用质量分数为0～30wt％的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或二甲基亚砜的水溶液。
6.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，中空纤维血浆分离膜的孔径为0.25～2.5μm。
7.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤A3.1中，聚醚砜的质量与浓硫酸的体积之比为1g:1～5ml；溶解温度为5～40℃，溶解时间为1～48h；
步骤A3.1中，聚醚砜与氯磺酸的质量比为1:2～6；磺化反应温度为5～40℃，磺化反应时间为1～48h；
步骤A3.1中，洗涤采用去离子水洗涤去除浓硫酸和未反应的氯磺酸至中性；干燥工艺是：在20～40℃下干燥24～48h；
步骤A3.2中，磺化聚醚砜的质量与二氯甲烷溶液的体积之比为1g:5～10ml；
步骤A3.2中，二氯甲烷溶液的体积与MES的质量之比为100ml:1～5g；EDC的浓度为0.05～1mol/L，EDC与NHS的浓度比为1:1～3；聚乙烯亚胺采用浓度为20～50wt％的聚乙烯亚胺水溶液，其体积为磺化聚醚砜溶液体积的1～40％；
步骤A3.2中，酰胺化反应温度为30～60℃，反应时间为2～12h；
步骤A3.3中，胺化聚醚砜铸膜液中，胺化聚醚砜的质量分数为5～20wt％，聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为1～10wt％，聚乙二醇的质量分数为1～10wt％；
步骤A3.3中，置于胺化聚醚砜铸膜液中的时间为5～30min；
步骤A3.3中，洗涤采用在室温的去离子水中浸泡2～48h；干燥工艺是：置于25～60℃的恒温干燥箱内干燥12～24h至干燥完全。
8.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤B3.1中，聚偏氟乙烯中空纤维血浆分离膜的面积与二乙烯三胺溶液的质量比为1cm2:0.1～10g；二乙烯三胺溶液的浓度为0.1～10mol/L；
步骤B3.1中，迈克尔加成反应的环境为碱性环境，温度为40～80℃，时间为1～24h；
步骤B3.1中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的二乙烯三胺溶液；
步骤B3.2中，膜的面积与色氨酸的质量之比为100cm2:1～5g；膜的面积与MES缓冲液的体积之比为1cm2:5～20mL；MES缓冲液中，MES的浓度为0.04～0.05mol/L，EDC的浓度为0.05～1mol/L，EDC与NHS的浓度比为1:1～3；
步骤B3.2中，酰胺化反应温度为40～60℃，时间为6～72h；
步骤B3.2中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的缓冲液；干燥工艺是：置于25～60℃的恒温干燥箱内干燥12～24h至干燥完全。
9.根据权利要求1所述的清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法，其特征在于，步骤C3.1中，聚砜中空纤维血浆分离膜的面积与多巴胺的质量之比为100cm2:1.53～3.06g；多巴胺溶液的浓度为0.01～2mol/L；
步骤C3.1中，涂覆温度为20～40℃，时间为1～24h；
步骤C3.1中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的多巴胺溶液；
步骤C3.2中，膜的面积与环丙沙星的质量之比为100cm2:0.1～5g；膜的面积与MES的质量之比为100cm2:5～20g；环丙沙星的醋酸溶液中，MES的浓度为0.04～0.05mol/L，EDC的浓度为0.05～1mol/L，NHS的浓度为0.05～1mol/L；
步骤C3.2中，酯化反应温度为40～60℃，时间为6～72h；
步骤C3.2中，洗涤是用去离子水洗涤去除未反应的物质；干燥工艺是：置于25～60℃的恒温干燥箱内干燥12～24h至干燥完全。
10.一种权利要求1-9任一所述清除促炎性细胞因子的血液净化膜的制备方法制备得到的血液净化膜，其特征在于，该血液净化膜的内径为100～400μm，壁厚为10～50μm，装填密度为5～20cm2/cm3；血液净化膜的孔径为0.2～2μm。
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