CN1173772C - 腹水超滤浓缩回输器新材料及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及人工脏器技术领域。具体公开了一种腹水超滤浓缩回输器的新材料，即共混聚醚砜中空纤维膜。本发明的特点：新材料生物相容性好，物化稳定性高，浓缩倍数最高为7倍，蛋白截留率大于88%，每次可回输40～60克蛋白质，这对蛋白质尽快回输体内，避免蛋白质变性，提高治疗效果有着重要意义，尤其是提高了治疗的安全性。

Description

腹水超滤浓缩回输器新材料及制造方法

本发明属人工脏器技术领域。具体涉及一种腹水超滤浓缩回输器新材料及制造方法。

肝腹水是一种常见疾病。人群发病率为十万分之17.1。人体中大量腹水不仅使患者失去工作能力，而且给病人生活带来严重的影响。对一般患者可服用利尿剂，并补充适量的白蛋白，使腹水有所缓解。对于顽固性腹水病人的治疗，上述方法是无效的，必须排除大量的腹水，同时补充大量的白蛋白，方可使症状有所缓解。由于白蛋白由血液分离而来，价格昂贵，不但增加病人的经济负担，而且加剧了血液的供求矛盾，不合国情。其他方法易引起并发症，且死亡率上升，故临床较少使用。自1961年BrittonA等人研究用超滤膜对腹水进行浓缩，并将含有患者自身的蛋白质浓缩液注入静脉，以控制急速腹水症的治疗方法。临床应用后，各种适合腹水浓缩回输超滤器陆续问世，从其采用的超滤膜而言，主要有醋酸纤维素中空纤维膜或聚丙烯腈平板膜。

本发明的目的在于改善膜的生物相容性，提高膜的强度和耐消毒性。

本发明提供一种生产腹水超滤浓缩回输器新材料。该新材料是由下列成分组成的共混聚醚砜中空纤维膜：

聚醚砜(η＝0.4～0.55)                      10～20％

共混聚合物                                 3～12％

致孔剂                                     10～20％

溶剂                                       48～77％

上述的共混聚合物为聚丙烯腈、醋酸纤维素。可单独使用，也可以两种同时使用；致孔剂为水、无机物、F68，它们可以单独使用、也可任选两种混合使用；溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺，它们可以单独使用，也可任选两种混合使用。

本发明另一目的是提供了上述腹水超滤浓缩回输器新材料的制造方法，该方法把上述组分经溶解后制成浆液，经过过滤、脱泡、纺丝、拉伸、水洗、保孔处理、成束、干燥后组装成超滤器。具体包括下列步骤：

(1)原材料及组成(重量百分比)

聚醚砜(η＝0.4～0.55)                      10～20％

共混聚合物                                 3～12％

致孔剂                                     10～20％

溶剂                                       48～77％

(2)纺丝浆液的制备方法：

按上述方法配料，并将固体物质经干燥去除水分，然后把所有原料放入溶解釜中，在80℃～100℃范围中进行加热溶解，时间为4～6小时，接着进行过滤、脱泡等净化过程。

(3)中空纤维膜的纺制：

纺丝过程是采用干喷湿法成形，在计量泵转速为8～20r/min，纺丝压力0.4～0.6Mpa的条件下，浆液从两个同心管组成的喷丝头挤出；经50～500mm干纺程后，在溶剂含量为0～10％、温度40～50℃浴液循环量为30-90l/h的水溶液中凝固；初生中空纤维膜经四道双向(轴向和径向)拉伸并进行保孔处理，然后集束，以20～60m/min的速度卷绕。即得本发明所提供的共混聚醚砜超滤膜。

上述纺丝过程，需在喷丝头内腔压入填充液，压力为0.004～0.008Mpa；填充液为0～10％的溶剂水溶液或丙三醇水溶液。

为了防止超滤膜在干燥过程中膜孔的变形，必须进行保孔处理。保孔剂为一元醇或三元醇，既可单独使用，也可同时使用。

纺成的中空纤维超滤膜经组装成腹水超滤浓缩回输器。其膜面积为1.2-1.8m²；膜的厚度为60-100um，内径为250～270um。在浓度为20g/l的白蛋白溶液中，对蛋白质的截留率大于88％，浓缩倍数为7倍，最大使用压力为0.1Mpa，纯水超滤系数为100～300ml/m²h60KPa

本发明的腹水超滤浓缩回输器与现有技术的不同点如下：

1.经权威机构检索未发现所使用的材料作为腹水超滤浓缩器的膜材料。

2.与原来本发明者2000年1月得到教育部科学技术进步奖(国家发明)的腹水超滤回输器有几方面不同：

(1)本发明中空纤维膜的原材料采用共混聚醚砜，而原来得奖项目是采用改性聚丙烯腈。

(2)本发明的血液相容性好。

(3)改性聚丙烯腈中空纤维膜存在一定的脆性，在使用过程中易造成破膜，

本发明的膜材料强度高，不易造成破膜。

(4)本发明的蛋白质截留率高，溶液的浓缩倍数高。

3.本发明产品的性能指标与日本同类产品的性能指标比较如下表：

	浓缩时间(min)	回收腹水量(ml)	蛋白质回收率(％)
				本产品	20	1945	88
日本专利	45	600	87

日本可乐丽株式会社

20

1800

1

由表中数据可见，无论是腹水回收量或蛋白质回收率都高于日本同类产品，而浓缩时间却较短。

4.本发明制造的中空纤维膜的微孔尺寸更易控制，膜的超滤系数更稳定。

5.本发明可用国产聚醚砜(经纯化)为原料进行共混，并纺制成中空纤维膜。

本发明的共混聚醚砜中空纤维膜生物相容性好，超滤性能好，缩短浓缩时间，使蛋白质尽快回输体内，避免蛋白质变性，提高治疗安全性，有重要的临床意义。

实例

把10份聚醚砜、8份F68、2份水、3份聚丙烯腈77份溶剂(其中二甲基亚砜与二甲基乙酰胺比例为30∶70)，在80℃溶解4小时制成浆液，浆液经过滤、脱泡进行纺丝成形。纺丝压力为0.5Mpa，计量泵为10r/min，挤出速度4.5m/min，空气浴长度100mm，凝固浴组成为8％溶剂水溶液。水洗、保孔、拉伸辊速度分别为30m/min、33m/min、38m/min、卷绕速度为37m/min。制得纤维切断、脱水、干燥后进行组装成超滤器，纯水透过率110ml/h·kpa。蛋白质截留率为88％以上。

Claims (4)

1.一种腹水超滤浓缩回输器的新材料，其特征在于该新材料是由下列成分组成的共混聚醚砜中空纤维膜：以重量百分数表示

聚醚砜    η＝0.4～0.55                     10～20％

聚丙烯腈或醋酸纤维素                        3～12％

水、无机物或F68                             10～20％

二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺      48～77％，

其中，聚丙烯腈或醋酸纤维素可单独使用，也可以同时混合使用；水、无机物或F68可以单独使用，也可任选两种混合使用；二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺可以单独使用，也可以任选两种混合使用。

2.一种如权利要求1所述的腹水超滤浓缩回输器的新材料的制造方法，该方法包括下列步骤：

(1)原料  重量百分数表示

聚醚砜    η＝0.4～0.55                     10～20％

聚丙烯腈或醋酸纤维素                        3～12％

水、无机物或F68                             10～20％

二甲基亚砜、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺      48～77％

(2)纺丝浆液的制备

将聚醚砜共混聚合物经80℃条件下烘干，按上述的配方分别放于溶解釜中，在80℃～100℃范围内加温、搅拌、溶解4～6小时，然后经过滤、脱泡等净化过程；

(3)中空纤维膜的纺制：

计量泵转速为8～20r/min、纺丝压力0.4～0.6Mpa的条件下，从同心管组成的喷丝头挤出；干纺程为50～500mm，在溶剂含量为0～10％、温度40～50℃、浴液循环量为30-90l/h的水溶液中凝固；初生中空纤维膜在轴向和径向经四道双向拉伸并进行保孔处理。

3.根据权利要求2所述的腹水超滤浓缩回输器的新材料的制造方法，其特征在于其中保孔剂为一元醇、三元醇，可单独使用或按比例配成混合溶液对中空纤维膜进行保孔处理。

4.根据权利要求2制得的共混聚醚砜中空纤维组装成腹水超滤浓缩回输器，其膜面积1.2-1.8m²；膜的厚度为60-100μm；纯水超滤系数为100-300ml/m²h 60kpa；在浓度为20g/l的白蛋白溶液中，腹水浓缩倍数为7倍，蛋白质截留率为88％；最大使用压力为0.1Mpa。