CN1985844A - 磁性吸附剂的制备方法及在治疗高胆红素血症的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁性吸附剂的制备方法及在治疗高胆红素血症的应用。本发明采用(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、NH4Fe(SO4)2·12H2O和壳聚糖为主要原料，以氢氧化钠为沉淀剂，经羟丙基化、胺基化，制备了一种新型的多胺基化磁性壳聚糖微球即磁性吸附剂。利用一步包埋法(无需加入表面活性剂)制备了磁性壳聚糖微球，并在壳聚糖的分子结构中分别引入了羟丙基和胺基，使其结构中胺基的含量上升，碱性增强。此微球除具有多胺基的反应性功能基团，还因具有磁性可在外加磁场的作用下迅速分离的优点，而且提高了对胆红素的吸附性能，可应用于治疗高胆红素血症。
Description
发明领域
本发明属于生物医学材料领域，特别涉及到一种磁性吸附剂的制备方法及在治疗高胆红素血症的应用。
背景技术
胆红素是哺乳动物体内血红蛋白的辅基血红素的分解代谢产物，存在于血液、胆汁等生物体液中。许多种疾病都能引起血中胆红素浓度异常增高，出现高胆红素血症。高胆红素学症的病人，会发生胆汁性肝硬化，其它脏器也会被胆红素染黄而影响其功能，而且会引起其它综合症。通过血液灌流，可以将过多的胆红素除掉，最早使用的吸附剂是活性炭，但其附选择性差，并容易发生颗粒脱落导致血管堵塞。随着合成高分子材料的发展，人们在高分子树脂上引入不同的功能基团，希望以此改善吸附剂对胆红素的吸附性能，但这些吸附剂与血液的相容性较差。因此，既具有良好的吸附性能，又具有良好生物相容性的血液灌流材料成为近年来的研究热点之一，这些物质主要是天然物质，或是将天然物质经过化学改性或修饰。
壳聚糖作为一种天然弱碱性多糖，具有良好的亲水性和生物相容性，且容易改性，与Fe3O4复合形成的微球具有强磁响应性，便于分离富集。据报道，用血液灌流技术治疗高胆红素血症，吸附剂具有高胺基含量及适当疏水性有助于提高其对胆红素的吸附量，其吸附机理主要是胺基阳离子和胆红素分子上羧基阴离子间的静电作用。
发明内容
本发明的目的就是以(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、NH4Fe(SO4)2·12H2O和壳聚糖为原料，经一步包埋共沉淀、羟丙基化和胺基化，制备了一种多胺基化磁性壳聚糖微球。通过提高磁性壳聚糖的胺基含量，提高其对胆红素的吸附性能。
本发明采用(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、NH4Fe(SO4)2·12H2O和壳聚糖为主要原料，以氢氧化钠为沉淀剂，经羟丙基化、胺基化，制备了一种多胺基化磁性壳聚糖微球。具体制备方法按下列步骤进行：
1、制备磁性壳聚糖高分子微球
称取2.8-3.2g壳聚糖，用150ml 2％的醋酸溶液溶解之，移入500mL反应容器中，在800-1200r·min-1搅拌速度及35℃水浴加热的条件下，分别加入50mL 0.5mol/LFe3+和Fe2+的混合溶液后，再立即加入1mol/L氢氧化钠溶液，搅拌反应至溶液呈黑亮色，移入到超声清洗器中，超声振荡，其目的是分散磁性壳聚糖高分子微球；在超声后的溶液中，加入2-3mL交联剂环氧氯丙烷，继续搅拌反应，使环氧氯丙烷与壳聚糖中的羟基充分发生交联反应，然后借助磁场沉淀，用蒸馏水反复洗涤多次，直至洗涤液的pH为中性即可获得交联磁性壳聚糖高分子微球；
2、制备多胺基化磁性壳聚糖高分子微球
在制备的交联磁性壳聚糖高分子微球溶液中加入2-3mL乙二胺，充分搅拌反应，可得到多胺基化磁性壳聚糖高分子微球即磁性吸附剂。
本发明的有益效果：
利用一步包埋法(无需加入表面活性剂)制备了磁性壳聚糖微球，并在壳聚糖的分子结构中分别引入了羟丙基和胺基，使其结构中胺基的含量上升，碱性增强。此微球除具有多胺基的反应性功能基团，还因具有磁性可在外加磁场的作用下迅速分离的优点，而且提高了对胆红素的吸附性能。
具体实施方式
实施例
1.磁性吸附剂的制备
(1)制备磁性壳聚糖高分子微球
称取3.0g壳聚糖，用150ml 2％的醋酸溶液溶解之，移入500mL反应容器中，在1200r·min-1搅拌速度及35℃水浴加热的条件下，加入50mL 0.5mol/L的硫酸铁铵溶液和50mL 0.5mol/L的硫酸亚铁铵溶液，再立即加入1mol/L氢氧化钠溶液，搅拌反应至溶液呈黑亮色，移入到超声清洗器中，超声振荡，其目的是分散的磁性壳聚糖高分子微球。在超声后的溶液中，加入2.5mL交联剂环氧氯丙烷，继续搅拌反应，使环氧氯丙烷与壳聚糖中的羟基充分发生交联反应，然后借助磁场沉淀，用蒸馏水反复洗涤多次，直至洗涤液的pH为中性即可获得交联磁性壳聚糖高分子微球。
(2)多胺基化磁性壳聚糖微球的制备
将已制备好的磁性壳聚糖微球转移至500mL三口瓶中，加入约250mL的蒸馏水，60℃加热，在搅拌下加入NaOH溶液调节反应体系的pH为10，再加入2.5ml乙二胺，反应3h。反应结束后，借助磁场沉淀，用蒸馏水反复洗涤多次，直至洗涤液的pH为中性，30℃真空干燥备用。
用IR、TG、XRD和SEM对其结构及形貌进行了表征。结果表明：Fe3O4磁性粒子已包埋了一层多胺基化壳聚糖，胺基含量为2.302mmol/g；磁性微球呈较规则的球形，平均粒径为209nm，且具有顺磁性。与同类产品的制备方法相比较，该方法操作简单、方便，易于控制条件，而且在整个制备过程中无须加入表面活性剂。
2.在治疗高胆红素血症中的应用
(1)胆红素磁性吸附剂的模拟体外(离体)实验
将磁性吸附剂装入锥形瓶中，用恒温水浴振荡器控制温度在37℃，溶液流速用恒流泵控制，以一定流速通入一定浓度的模拟血浆(胆红素和白蛋白的混合溶液)，定时取样测定浓度并计算吸附率。
(2)胆红素磁性吸附剂的再生性能
将胆红素溶液加入由装有上述方法制备的胆红素磁性吸附剂的锥形瓶中，恒温振荡吸附1h后，用0.1mol/L的NaOH溶液振荡浸泡，而后用pH7.4的磷酸盐缓冲溶液将吸附剂清洗至中性，并用2g/L的牛血清白蛋白溶液对吸附剂进行“清洗”，以竞争吸附残留的胆红素，再用磷酸盐缓冲溶液将吸附剂清洗至中性，使其得到再生。将再生后的吸附剂再吸附胆红素溶液，重复以上操作4次，每次都分析吸附前后胆红素的浓度，确定对胆红素的吸附容量，得到如下表的结果：
胆红素吸附剂再生次数与吸附容量之间的关系
| 实验次数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 胆红素吸附量(mg/g) | 4.014 | 3.907 | 3.783 | 3.642 | 3.502 |
| 吸附率(％) | 97.43 | 94.84 | 91.81 | 88.41 | 85.00 |
以上结果说明，再生性能良好。
Claims (2)
1.一种磁性吸附剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：
(1)制备磁性壳聚糖高分子微球
称取2.8-3.2g壳聚糖，用150ml 2％的醋酸溶液溶解之，移入500mL反应容器中，在800-1200r·min-1搅拌速度及35℃水浴加热的条件下，分别加入50mL0.5mol/LFe3+和Fe2+的混合溶液后，再立即加入1mol/L氢氧化钠溶液，搅拌反应至溶液呈黑亮色，移入到超声清洗器中，超声振荡；在超声后的溶液中，加入2-3mL交联剂环氧氯丙烷，继续搅拌反应，使环氧氯丙烷与壳聚糖中的羟基充分发生交联反应，然后借助磁场沉淀，用蒸馏水反复洗涤多次，直至洗涤液的pH为中性即可获得交联磁性壳聚糖高分子微球；
(2)制备多胺基化磁性壳聚糖高分子微球
在制备的交联磁性壳聚糖高分子微球溶液中加入2-3mL乙二胺，充分搅拌反应，可得到多胺基化磁性壳聚糖高分子微球即磁性吸附剂。
2.根据权利要求1所述的磁性吸附剂的应用，其特征在于根据权利要求1所制备出的磁性吸附剂可在治疗高胆红素血症中应用。
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