CN1317068C - 吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及血液中胆红素的去除，具体地说是吸附胆红素联的环糊精交联聚合物微球及其制备和应用；微球以二异氰酸酯为交联剂，与环糊精单体缩合而成。本发明方法合成聚合物微球可大大降低成本并简化实验过程，同时所制备的环糊精类化合物的高分子微球对胆红素的高去除效果表明，这类材料对于血浆中胆红素的去除具有良好的临床应用潜力。
Description
技术领域
本发明涉及血液中胆红素的去除，具体地说是吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球及其制备和应用。
背景技术
血液中胆红素的去除一直是医学界关注的焦点之一，目前科学家们已经采用了许多方法来去除血液中过量的胆红素，比如光疗法(phototherapy)、血液透析(hemodialysis)、血液灌流(hemoperfusion)或是多种技术的结合。随着合成化学和高分子化学的发展，血液灌流逐渐成为一个去除胆红素有力的手段；现在用于这方面的材料主要有活性炭、树脂、和以染料为亲和基团的聚合物；初期用活性炭作为吸附材料，存在颗粒易散落而造成血堵塞，后制成白蛋白-火棉胶活性炭微囊，存在制作工业复杂、吸附选择性差等缺点；一般的树脂聚合物以及以染料为亲和基团的聚合物同样存在选择性和血液相容性差、污染血液等问题。用于治疗高胆红素血症的免疫吸附材料(中国专利申请号01128196.0)存在吸附材料制备过程烦琐、成本高，血容性差、去除效果不理想、吸附速度慢、专一性差等缺点。
文献1：魏桂林，商振华，于亿年等；色谱；2001，19(1)，74：77新型亲和膜色谱用于去除胆红素的研究；文献2：T.Morimoto，M.Matsushima，N.Sowa et al；Artif Organs.；1989，13(5)，447：452 PlasmaAdsorption using Bliirubin-adsorbent Materials as a treatment forPatients with Hepatic Failure；文献3：T.Chandy，C.P.Sharma；ArtifOrgans.；1992，16(6)，568：576 Polylysine-Immobilized Chitosan Beadsas Adsorbents for Bilirubin；文献4.魏斌，袁直，何炳林等；离子交换与吸附；1997，13(4)，373：377含氨基、羟基吸附剂对胆红素的吸附；文献5：张克胜，孙君坦，何炳林等；高等学校化学学报；1999，20(6)，965：968含胍基交联聚乙烯醇的合成及其对胆红素吸附性能研究；文献6：G.Wu，G.R.Brown et al；Reactive Poly-mers；1991，14，49：61 Adsorptionof Bilirubin By amine-containing polyacrylamide resins；文献7：张克胜，孙君坦，何炳林等；离子交换与吸附，1998，14(4)，204：209交联聚乙烯醇水凝胶对胆红素的吸附性能研究；文献8：张跃华，张彦，何炳林等；高等学校化学学报；1995，16(4)，643：647新型交联甲壳糖吸附树脂对胆红素的吸附性能研究；文献9：A.Denizli，M.Kocakulak，E.Piskin etal；Journal of Applied Polymer science；1998，68，373：380 SpecificSorbents for Bilirubin Removal from Human Plasma：Congao Red-modifiedpolu(EGDMA/HEMA)Microbeads；文献10：A.Denizli，M.Kocakulak，E.Piskinet al；Journal of Chromatography B.；1998，707，25-31 Bilrubin Removalfrom human plasma in a packed-bed column system with dye-affinitymicrobeads；文献11：M.Bouvier，G.R.Brown，L.E.ST-Pierreetal；Can.J.Chem.；1989，67，596：602 The binding of bilirubin byimmobilized oligopeptides containing lysine；文献12：M.Bouvier，G.R.Brown，L.E.ST-Pierre etal；Can.J.Chem.；1987，65，1927：1934Immobilized replicates of sequence 136-148 ofhuman serum albumin as adsorbents for bilirubin；文献13：史林启，赵芬芝，郭贤权，何炳林等；离子交换与吸附，1997，13(4)，367：372微多相氨酯大孔树脂吸附胆红素的研究。
发明内容
本发明目的在于提供一种血液相溶性好、无污染、选择性好的吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球及其制备和应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球，以二异氰酸酯为交联剂，与环糊精单体缩合而成。
所述二异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯，二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，2，4-甲苯二异氰酸酯，或带有羟丙基-β-，无规甲基，麦芽基，乙酰基等取代基的二异氰酸酯衍生物；
所述环糊精为α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精，或带有羟丙基-β-，无规甲基，麦芽基，乙酰基等取代基的环糊精衍生物；
环糊精交联聚合物微球的制备过程为：在二甲基亚砜(二甲基亚砜(体积ml)与环糊精(质量g)比为10∶1，或更高些)溶剂中，环糊精与二异氰酸酯的摩尔比为1∶1～1∶6，在30～100℃(最好为40～80℃)下，搅拌反应0.5～6(最好为1～6)小时。所得的聚合物微粒依次用丙酮、热水、热乙醇充分冲洗，干燥备用。
本发明具有如下优点：
1.去除率高，选择性好。本发明用环糊精类化合物为单体、1，6-己二异氰酸酯为交联剂制备的微粒聚合物对磷酸缓冲液中胆红素的去除率在初始浓度为40mg/L时高达92.6％，初始浓度为200mg/L时，去除率为87.5％，具有对血浆中胆红素的去除效率和选择性高、速度快等优点。
2.实验过程简单、易于控制。本发明采用环糊精类化合物为单体，这种材料具有疏水内部空腔和亲水性外部表面，其对疏水基团类化合物都有很好的吸附性，外部的许多羟基使其可以与胆红素形成静电作用，增强吸附作用，而且环糊精类化合物没有任何毒副作用，血液相溶性好；所制备的环糊精聚合物微球可以应用到各种与高胆红素血症相关的病人中去除胆红素的血液灌流吸附材料，具有良好的临床应用潜力；同时该吸附材料可以重复使用。
3.成本低。本发明应用环糊精类聚合物新材料，采用环糊精与1，6-己二异氰酸酯在适当的条件下，直接合成颗粒状聚合物，制备过程简单、经济。
附图说明
图1为交联β-环糊精聚合物的电镜扫描图(100X)(Scanning electronmicrographs of β-cyclodextrin-polymers)。
图2为β-环糊精聚合物对胆红素的动力学吸附曲线图(Kineticadsorption profiles of Bilirubin on theβ-cyclodextrin-polymers；temperature：25℃，phosphate buffer：0.05mol/L Na2HPO4/NaH2PO4(pH7.8))。
图3去除BSA溶液中胆红素吸附图(Effect of BSA on bilirubinremoval；temperature：25℃，phosphate buffer：0.05mol/LNa2HPO4/NaH2PO4(pH 7.8))。
具体实施方式
实施例1
一种胆红素吸附剂微球，其以环糊精类化合物为单体、1，6-己二异氰酸酯为交联剂；
吸附胆红素的颗粒状交联聚合物的合成方法如下：
1)称取一定量(0.3510g)环糊精溶解在20mL干燥的二甲基亚砜中，在20℃下超声30分钟，使其完全溶解；
2)量取一定(1.2ml或1.8ml)1，6-己二异氰酸酯倒入1)步环糊精的DMSO溶液中，继续超声5分钟，得到均匀一致的溶液；
3)将2)步均匀混合液倒入一个预先经氮气吹扫5分钟的50mL圆底烧瓶中，放入磁子，密封烧瓶，在45℃下，搅拌反应6个小时；
4)将3)步所得的聚合物微粒依次用丙酮、热水、热乙醇充分冲洗，去除未反应的环糊精以及交联剂，即得目标产物，然后65℃真空干燥12小时备用。
合成反应式为：
环糊精交联聚合物微球用于磷酸缓冲液中的胆红素去除：
分别称取25mg处理好的环糊精聚合物吸附材料5份转入到5个10mL磨口瓶中，加入5mL已知浓度的胆红素吸附液，放入恒温振荡器中，依实验要求按时取出，在438nm波长测定溶液中胆红素的吸收值，然后根据标准吸附曲线图计算吸附材料对缓冲液中胆红素的去除率；所得的结果见附图2(实验温度是25℃)。
牛血清白蛋白对去除率的影响：所得的结果见附图3(实验温度是25℃)。
吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球的再生：
将已经吸附胆红素的颗粒状交联聚合物用足够的二甲基亚砜冲洗，然后用再依次用丙酮、热水、热乙醇充分冲洗，即可得到可使用的胆红素吸附材料，然后真空干燥以后备用。实验表明去除率并没有明显的改变。
实施例2
一种胆红素吸附剂微球，其以环糊精类化合物为单体、二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯为交联剂；
吸附胆红素的颗粒状交联聚合物的合成方法如下：
1)称取一定量环糊精溶解在20mL干燥的二甲基亚砜中，在50℃下超声10分钟，使其完全溶解；
2)量取一定二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯倒入1)步环糊精的DMSO溶液中，继续超声15分钟，得到均匀一致的溶液；
3)将2)步均匀混合液倒入一个预先经氮气吹扫10分钟的50mL圆底烧瓶中，放入磁子，密封烧瓶，在80℃下，搅拌反应1个小时；
4)将3)步所得的聚合物微粒依次用丙酮、热水、热乙醇充分冲洗，去除未反应的环糊精以及交联剂，即得目标产物，然后65℃真空干燥12小时备用。
Claims (4)
1.吸附胆红素的环糊精交联聚合物微球，其特征在于：以二异氰酸酯为交联剂，与环糊精单体缩合而成；环糊精与二异氰酸酯的摩尔比为1∶1～1∶6，在30～45℃下，搅拌反应为0.5～6小时。
2.按照权利要求1所述的微球，其特征在于：所述二异氰酸酯为1，6-己二异氰酸酯，二苯甲烷-4，4’-二异氰酸酯，2，4-甲苯二异氰酸酯，或带有羟丙基-β-，无规甲基，麦芽基，乙酰基取代基的二异氰酸酯衍生物。
3.按照权利要求1所述的微球，其特征在于：所述环糊精为α-环糊精，β-环糊精，γ-环糊精，或带有羟丙基-β-，无规甲基，麦芽基，乙酰基取代基的环糊精衍生物。
4.权利要求1所述微球在血液灌流中去除胆红素的应用。
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