專利名稱：一種用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及膜技術領域，特別提供了一種用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜及其制備方法。
內毒素的去除方法研究已開展了幾十年，起先采用活性炭吸附、化學降解、超濾膜等方法，但由于它們對內毒素的選擇性并不很高，因而只適于從相對較為穩(wěn)定的小分子物質溶液中去除內毒素。在許多情況下，尤其是在對一些分子量與內毒素分子相近的生物醫(yī)藥制劑中內毒素的去除，采用上述方法則達不到理想的結果。目前研究的主要側重點已轉移到親和介質方面，所采用的親和配基主要有多粘菌素、組氨酸、衍生化的谷氨酸酯等高分子聚合物等，但由于多粘菌素價格昂貴，且有毒性，故不適合廣泛應用。組氨酸配基對高離子強度條件下內毒素的去除效果不佳，高分子聚合物類也有自身的缺點，如再生后效果變壞等。
本發(fā)明的目的在于提供一種用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜及其制備方法，該親和膜強度高、對內毒素的選擇性強、并且價格低廉。
本發(fā)明提供了一種用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜，其特征在于該親和膜以纖維素膜為基質，鍵合胺類疏水荷正電親和配基，配基的量為30～80μmol/g膜。
本發(fā)明中所述纖維素膜為棉質纖維素濾紙；所述胺類疏水荷正電親和配基可以為2～12碳的烴基二胺、帶有乙烯基的不飽和雜環(huán)化合物(如乙烯基咪唑)、帶有環(huán)氧基團的季銨鹽及帶有多個疏水基團的季銨鹽。
本發(fā)明用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜是用下述方法制備的首先采用甲基丙烯酸縮水甘油酯與濾紙纖維素膜進行接枝，即將成型的纖維素膜浸入去離子水中，升溫至70～80℃，依次加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，作為引發(fā)劑的過硫酸銨和硫代硫酸鈉，然后保持溫度為70～80℃，間歇震蕩，反應0.5～2小時，用去離子水洗凈；接枝后，將親和膜浸入去離子水中，升溫至60～80℃，加入胺類疏水荷正電物質，保持70-80℃反應2～4小時，用去離子水洗凈，干燥。
本發(fā)明首次采用GMA與濾紙這種纖維素膜進行接枝，減少了原始纖維素膜中的細小纖維，增強了纖維素的機械強度，同時引入了活性基團。本發(fā)明首次制備了用于去除內毒素的以烴基二胺、帶有乙烯基的不飽和雜環(huán)化合物(如乙烯基咪唑)、帶有環(huán)氧基團的季銨鹽及帶有多個疏水基團的季銨鹽為配基的胺類疏水荷正電親和膜，此類親和膜對內毒素的去除效果好，應用范圍廣。另外本發(fā)明親和膜所適用的離子強度、pH值范圍比文獻所報道的廣泛，流速高于國外文獻所報道的親和介質的流速。
總之，由于內毒素分子中帶有磷酸基和脂多糖，具有電負性和疏水性，因此本工作以纖維素膜為基質，采用甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)接枝，然后鍵合胺類疏水荷正電親和配基，制備了一系列的胺類疏水荷正電膜，所制備的胺類疏水荷正電膜對內毒素的去除率一般在90％以上，對內毒素的親和容量大于2.4×106EU/g，去除液中內毒素含量可降低到0.02EU/ml。用于去除溶液及腹水中的內毒素，獲得了較好的效果。下面通過實施例詳述本發(fā)明。
實施例1以己二胺為配基的親和膜的制備及評價基質材料濾紙纖維素膜，杭州新華造紙廠活化試劑GMA，洛陽恒光化工公司配基己二胺，南開化工廠乙烯基咪唑，F(xiàn)LUKA，瑞士二氯己烷，四甲基乙二胺，F(xiàn)LUKA，瑞士三甲基縮水甘油基氯化銨，F(xiàn)LUKA，瑞士內毒素的定量檢測BET-16細菌內毒素測定儀，0.06Eu/ml鱟試劑。具體過程如下首先采用GMA與濾紙纖維素膜進行接枝，即將成型的纖維素膜浸入150ml去離子水中，升溫至80℃，然后依次加入20mlGMA，0.4g過硫酸銨和0.6g硫代硫酸鈉作為引發(fā)劑，然后保持溫度為70-80℃，間歇震蕩，反應1小時，用去離子水洗凈。
接枝后，將親和膜浸入150ml去離子水中，升溫至70℃，加入6.0g己二胺(乙二胺或對苯二胺)，保持70-80℃反應3小時，用去離子水洗凈，干燥。
將所制備的親和膜20張(φ47mm)，裝配在專門設計制作的親和膜分離器中，依次將250ml無熱原水，100ml 0.5％去氧膽酸鈉溶液，250ml無熱原水以2ml/min的流速通過親和膜分離器，對膜分離器進行前處理。
將經(jīng)預處理后的膜分離器用于0.9％ NaCl溶液中內毒素的去除，去除率高于90％。
實施例2以乙烯基咪唑為配基的親和膜的制備及評價將例1中經(jīng)GMA接枝后的親和膜浸入150ml去離子水中，升溫至70℃，加入20ml乙烯基咪唑，保持70-80℃反應3小時，用去離子水洗凈，干燥。
將所得親和膜分離器用于0.9％ NaCl溶液中內毒素的去除，去除率高于93％；用于人血白蛋白(HSA)溶液(HSA濃度為200mg/dl)中內毒素的去除，去除率為87.6％；用于自來水中內毒素的去除，再生三次后，去除率仍在lo98％以上。
實施例3以帶有多個疏水基團的季銨鹽為配基的親和膜的制備及評價將例2所制備親和膜再浸入去離子水中，在70℃條件下加入20ml二氯己烷和20ml四甲基乙二胺，反應12小時，用去離子水洗凈，再換用乙醇漂洗，晾干?？芍苽涑鲆詭в惺杷鶊F的季銨鹽為配基的親和膜。
所得親和膜分離器用于0.9％NaCl溶液中內毒素的去除，去除率在95％以上；用于人血白蛋白(HSA)溶液(HSA濃度為200mg/dl)中內毒素的去除，去除率為95％左右；用于肝臟病人腹水中內毒素的去除，流出液中內毒素的濃度降到0.0232EU/ml，去除率在80％以上。
實施例4以帶有環(huán)氧基團的季銨鹽為配基的親和膜的制備及評價將例1所制備的帶有己二胺配基的親和膜再浸入150ml去離子水中，在70℃-80℃條件下加入20ml三甲基縮水甘油基氯化銨，反應2-4小時，用去離子水洗凈，再換用乙醇漂洗，晾干?？芍苽涑鲆詭в协h(huán)氧基團的季銨鹽為配基的親和膜。
所得親和膜分離器用于0.9％NaCl溶液中內毒素的去除，去除率在90％以上；用于人血白蛋白(HSA)溶液(HSA濃度為200mg/dl)中內毒素的去除，去除率為90％左右。
權利要求
1.一種用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜，其特征在于該親和膜以纖維素膜為基質，鍵合胺類疏水荷正電親和配基，配基的量為30～80μmol/g膜。
2.按照權利要求1所述用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜，其特征在于所述纖維素膜為棉質纖維素濾紙。
3.按照權利要求1所述用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜，其特征在于所述胺類疏水荷正電親和配基為2～12碳的烴基二胺、帶有乙烯基的不飽和雜環(huán)化合物、帶有環(huán)氧基團的季銨鹽及帶有多個疏水基團的季銨鹽。
4.一種權利要求1所述用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜的制備方法，其特征在于首先采用甲基丙烯酸縮水甘油酯與濾紙纖維素膜進行接枝，即將成型的纖維素膜浸入去離子水中，升溫至70～80℃，依次加入甲基丙烯酸縮水甘油酯，作為引發(fā)劑的過硫酸銨和硫代硫酸鈉，然后保持溫度為70～80℃，間歇震蕩，反應0.5～2小時，用去離子水洗凈；接枝后，將親和膜浸入去離子水中，升溫至60～80℃，加入胺類疏水荷正電物質，保持70-80℃反應2～4小時，用去離子水洗凈，干燥。
全文摘要
一種用于內毒素去除的疏水荷正電親和膜,其特征在于:該親和膜以纖維素膜為基質,鍵合胺類疏水荷正電親和配基,配基的量為30～80μmol/g膜;胺類疏水荷正電親和配基為2～12碳的烴基二胺、帶有乙烯基的不飽和雜環(huán)化合物、帶有環(huán)氧基團的季銨鹽及帶有多個疏水基團的季銨鹽。本發(fā)明親和膜強度高、對內毒素的選擇性強、并且價格低廉。
文檔編號B01D71/00GK1354041SQ00123290
公開日2002年6月19日 申請日期2000年11月22日 優(yōu)先權日2000年11月22日
發(fā)明者魏桂林, 商振華, 于億年, 劉學良, 王俊德 申請人:中國科學院大連化學物理研究所