專利名稱：高分子樹脂型膽紅素吸附劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物分離工程領(lǐng)域，涉及一種新型醫(yī)用吸附劑，具體涉及人體血液灌流用膽紅素吸附劑。
背景技術(shù)：
膽紅素(Bilirubin，BR)是一種衰老紅細(xì)胞的血紅素代謝物，膽紅素在人體內(nèi)一般通過結(jié)合在葡萄糖醛酸上形成一種水溶性的復(fù)合物。正常人體血液中的膽紅素含量一般2-10mg/L。膽紅素的代謝主要在肝臟完成，若肝臟代謝失調(diào)，血液中則會產(chǎn)生膽紅素的積累，嚴(yán)重時血漿中膽紅素的濃度可以高達300-400mg/L。過高的膽紅素成為一種內(nèi)源性毒素。膽道阻塞、急性及慢性黃疸性肝炎、中毒性肝炎、各種溶血型肝炎都會導(dǎo)致人體膽紅素代謝失常，游離BR過剩，就會在組織中沉積(特別在腦部)，從而導(dǎo)致高膽紅素血癥，嚴(yán)重時危及生命(急性肝功能衰竭導(dǎo)致的死亡率高達80％)。如果能夠及時去除血液中的過量膽紅素，將極大的緩解病情，給病人肝細(xì)胞進行自我功能修復(fù)贏取時間，為肝臟移植創(chuàng)造就會。
免疫吸附治療是近20年新出現(xiàn)的臨床治療方法，該方法是生物分離技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，基本原理就是幫助病人建立體外血液循環(huán)，通過人工或者天然的吸附介質(zhì)選擇性吸附去除人體血液或血漿中的致病物質(zhì)。這種治療方法相對血漿置換方法更加安全有效，同時可以避免異體血漿或蛋白溶液輸入引起的免疫反應(yīng)，同時杜絕輸液引起的傳染。
目前市場上的BR吸附材料主要有活性炭灌流器，陰離子離子交換吸附材料和其他高分子吸附材料。
活性炭作為最早使用的生物吸附劑，曾經(jīng)被廣泛用于內(nèi)源和外源性毒素的去除。但是即使是活性炭的包膜技術(shù)不斷改進，活性炭吸附劑去除BR的效果并不是很好，主要是因為活性炭本身的內(nèi)孔較小，不能充分接近BR等大分子物質(zhì)。
陰離子交換樹脂(強堿型樹脂和弱堿性樹脂，聚乙烯嘧啶和其他含銨和氨基的樹脂)能夠有效去除BR，但是它們不能很好地應(yīng)用于血液灌流治療，因為他們會同時吸附金屬離子，并且破壞人體血液中的電解質(zhì)平衡。
環(huán)糊精(CyDs)是葡萄糖環(huán)形聚合物，6-12葡萄糖通過1，4-羥基聯(lián)接。β-環(huán)糊精(β-CyD)由7葡萄糖殘基構(gòu)成的環(huán)狀低聚糖。由于β-CyD擁有中間的疏水穴和四周的親水區(qū)，有獨特的包絡(luò)體結(jié)構(gòu)和功能，被廣泛應(yīng)用于模擬酶，食品工業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)和化學(xué)分離上。本發(fā)明選擇β-CyD作為吸附BR的功能分子，將β-CyD固定到高分子基質(zhì)上，得到高效吸附BR高分子材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種高分子樹脂型膽紅素吸附劑的制備方法，該方法包括以下步驟①選擇交聯(lián)度為8-20％，粒徑80-120目的聚苯乙烯-二乙烯苯作為高分子樹脂型膽紅素吸附劑的載體；②用聚甲基丙烯酸羥乙脂對上述選擇的聚苯乙烯-二乙烯苯載體進行包覆；③用環(huán)氧氯丙烷作為活化劑活化聚甲基丙烯酸羥乙脂的羥基；④用戊二醛將β-環(huán)糊精與載體聯(lián)結(jié)。
根據(jù)上述步驟，本發(fā)明設(shè)計、合成了一種吸附BR效果好、成本低的高分子樹脂型吸附劑。發(fā)明中選擇血液相容性較好的聚苯乙烯-二乙烯苯為吸附載體，該高分子材料價格便宜，材料容易獲得。通過傳統(tǒng)的合成手段可以得到交聯(lián)度8-20％，粒徑為80～120目的大孔徑高分子珠。在載體上包膜聚甲基丙烯酸羥乙脂(PHEMA)，對HEMA大量的羥基采用無毒無害的環(huán)氧氯丙烷活化，PHEMA生物相容性好，已經(jīng)被大量應(yīng)用到醫(yī)學(xué)材料中。β-CyD通過戊二醛嫁接至載體上。
這種人工合成的β-CyD高分子材料，有良好的機械性能，避免了血液灌流時，材料膨脹導(dǎo)致患者血壓下降的危險；PHEMA含有足夠的羥基，一般情況下，這些羥基為惰性，有很好的血液相容性；利用無毒無污染的環(huán)氧氯丙烷為活化劑對PHEMA惰性羥基進行活化，嫁接戊二醛后耦合功能分子β-CyD。這樣合成的高分子吸附劑能夠選擇性吸附液體中BR，而對其他組分(如血細(xì)胞，白蛋白等大分子活性蛋白)沒有吸附作用。
具體實施例方式
在以下實例中對本發(fā)明方案進行詳細(xì)論述。
步驟1、選擇交聯(lián)度為8-20％，粒徑80-120目的聚苯乙烯-二乙烯苯作為高分子樹脂型膽紅素吸附劑的載體；步驟2高分子聚苯乙烯-二乙烯苯包覆將一定比例的苯乙烯，二乙烯苯，甲基丙烯酸羥乙酯按以下1，2，3，4，5和6配比方案中的一種混勻，加入引發(fā)劑，加入100～500mL明膠溶液分散體系，進行懸浮聚合。50～80℃聚合0.5～6小時，60～70℃下固化24～48小時，將白色珠狀球用大量去離子水沖洗5次，之后丙酮浸泡24小時，再用無水酒精，去離子水沖洗，烘干，得到包膜的聚苯乙烯-二乙烯苯。
苯乙烯，二乙烯苯，甲基丙烯酸羥乙酯配比方案如下表

步驟3PHEMA羥基活化100g包膜的聚苯乙烯-二乙烯苯高分子材料用200mL環(huán)氧氯丙烷(0.1M氫氧化鈉溶液)浸泡，45～80℃振蕩反應(yīng)5～15小時，3升去離子水沖洗至pH7.0，濾過，得到活化載體，烘干備用。
步驟4戊二醛聯(lián)結(jié)在活化載體中加入氨水100mL，40～50℃振蕩反應(yīng)1～2小時，加入25％戊二醛5mL，45～80℃反應(yīng)0.5～5小時，去離子水沖洗，濾過抽干。
β-CyD耦合反應(yīng)95％β-CyD和步驟3中的活化載體在二甲基甲酰胺中，60～80℃振蕩反應(yīng)6～12小時，冷卻，用大量去離子水沖洗，后用甲醇和丙酮浸泡，去離子水重新沖洗，真空干燥。加入1～10g甘氨酸，0.5～2g硼氫化鈉，反應(yīng)2～10小時。濾過抽干，用3升去離子水分3次沖洗。
經(jīng)過以上具體操作，獲得高分子樹脂型膽紅素吸附劑。
用上述高分子樹脂型膽紅素吸附劑進行哺乳動物全血灌流試驗吸附劑填裝成柱(內(nèi)徑4cm，高度4cm)進行血液灌流試驗。
雜種成年狗(體重7-9kg)「參照The International Journal of Artificial Organs Vol.9No.5 Page327-330，1986.方法進行」建立高膽紅素血癥動物模型，狗處于麻醉狀態(tài)。通過一個管泵系統(tǒng)將狗的股動脈和股靜脈與灌流器連接，血流速度控制在20～100mL/min，灌流2～4小時。直接膽紅素含量從155.33±46.12umol/L降低至61.05±19.37umol/L，間接膽紅素含量由229.18±72.63umol/L下降至88.14±50.15umol/L。對動物血液中總蛋白，白蛋白和球蛋白的含量沒有影響。
權(quán)利要求
1.一種高分子樹脂型膽紅素吸附劑的制備方法，其特征在于以下步驟①選擇交聯(lián)度為8-20％，粒徑80-120目的聚苯乙烯-二乙烯苯作為高分子樹脂型膽紅素吸附劑的載體；②用聚甲基丙烯酸羥乙脂對上述選擇的聚苯乙烯-二乙烯苯載體進行包覆；③用環(huán)氧氯丙烷作為活化劑活化聚甲基丙烯酸羥乙脂的羥基；④用戊二醛將β-環(huán)糊精與載體聯(lián)結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高分子樹脂型膽紅素吸附劑的制備方法。特征是選用生物相容性很好的聚苯乙烯－二乙烯苯共聚體為載體，聚甲基丙烯酸羥乙酯(PHEMA)包覆，環(huán)氧氯丙烷活化PHEMA的功能羥基，用戊二醛作為交聯(lián)劑，交聯(lián)環(huán)糊精功能分子合成膽紅素吸附劑。該吸附劑生物相容性和吸附能力都優(yōu)于活性炭和陰離子樹脂吸附材料，同時不會產(chǎn)生部分吸附劑生物大分子脫落導(dǎo)致的患者免疫系統(tǒng)功能失常。該新型膽紅素吸附劑制作成本低廉，吸附量大。動物試驗證明，新型膽紅素吸附劑可以有效去除血液，血漿和白蛋白溶液中的膽紅素。
文檔編號B01J20/26GK1557538SQ200410016088
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者肖海軍 申請人:浙江科銳生物科技有限公司