一种磷吸附剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种磷吸附剂及其制备方法和应用，所述的磷吸附剂具有如下所示结构：

A Phosphorus Adsorbent and Its Preparation Method and Application

The present invention provides a phosphorus adsorbent and its preparation method and application. The phosphorus adsorbent has the following structure:

【技术实现步骤摘要】
一种磷吸附剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及口服磷吸附剂
，具体地说涉及一种磷吸附剂及其制备方法和应用。
技术介绍
磷广泛地存在于自然界中，是动植物组织中的必要元素之一。磷在人体含量较多，其代谢过程与人类健康息息相关。如终末期肾病(ESRD)患者肾功能的衰竭导致排磷困难，从而使体内磷的蓄积量升高，诱发高磷血症。血磷水平升高刺激了甲状旁腺分泌增加，导致继发性甲状旁腺功能亢进。甲状旁腺功能亢进将诱发肾性骨病，使骨组织释放大量的磷，加重高磷血症，造成恶性循环。临床报告表明，晚期肾病患者绝大部分患有肾性骨病，使其成骨速率小于骨骼吸收速率，从而使骨骼组织无法发挥正常人体中“磷库”的功能，迫使某些软组织器官取代骨骼组织发挥储磷的功效，进而加重血清磷水平的上升。此外，高磷血症刺激引发的甲状旁腺功能亢进将导致高钙血症，进而诱发致命性心血管疾病。目前在文献报道和临床应用上，高磷血症主要通过饮食控制、透析治疗和口服除磷药物的方式治疗。有关除磷药物的专利有CN123011A,CN1169285A,CN102342955A,CN102432055B,CN103145169B。参考相关文献及专利时，我们发现口服磷结合剂主要分为三类，第一类为活性炭类，即口服炭片；第二类为金属离子类磷结合剂，已商品化的为碳酸镧；第三类是高分子药物，已商品化的是进口药物司维拉姆。然而这些市售药物和报道的口服除磷药物均带有一定的毒性，容易引起副反应。因此开发一种生物基口服磷吸附剂，降低药物的副作用具有重要的研究价值和商业前景。
技术实现思路
本专利技术的目的之一就是提供一种磷吸附剂，以解决现有除磷药物毒性大，容易引起副反应的问题。本专利技术的目的之二就是提供一种上述磷吸附剂的制备方法和应用。本专利技术的目的之一是通过以下技术方案实现的：一种磷吸附剂，其具有如式(Ⅰ)所示结构：式(Ⅰ)所示结构中，X为含羟基的天然高分子有机物。所述天然高分子有机物为淀粉、纤维素、蛋白质、木质素、甲壳素或这些物质的衍生物中的一种。一种凝胶型磷吸附剂，其通过加入交联剂使上述的磷吸附剂交联生成凝胶结构而得。所述交联剂为羟甲基丙烯酰胺、含双羧基、双酰基的化合物或其他在自由基反应中能够产生交联的化合物。一种上述磷吸附剂的制备方法，所述磷吸附剂采用在引发体系下于天然高分子有机物上接枝聚烯丙基胺制得；或者，采用在引发体系下于天然高分子有机物上接枝聚丙烯酰胺，然后经过霍夫曼降解制得。所述引发体系为氧化还原剂引发、光引发剂引发、微波引发、辐射引发或热引发中的一种。所述氧化还原剂为二过碘酸合铜、铈盐、铈的氧化物、锰盐、锰的氧化物、铁盐、铁的氧化物、过氧化氢、次氯酸、次氯酸盐、硝酸或硫酸中的一种。所述光引发剂为商用光引发剂2959等。所述辐射引发中辐射源为γ-射线、x-射线等。一种上述任一磷吸附剂在制备口服除磷药物中的应用。本专利技术磷吸附剂具有较高的磷吸附能力，能够显著降低血磷水平，且未见有任何副反应，安全性高，疗效好，适宜推广应用，具有广阔的市场前景。本专利技术制备方法操作简便，可在短时间内制备出胺基化的生物基磷吸附剂，且可调整胺基化修饰程度，适宜工业化生产应用。附图说明图1：胺基化纤维素基磷吸附剂和纤维素的红外光谱图。图2：胺基化纤维素基磷吸附剂的固体核磁谱图。图3：胺基化纤维素基磷吸附剂和纤维素的XPS能谱图。图4：淀粉、淀粉接枝聚丙烯酰胺和胺基化淀粉基磷吸附剂的红外光谱图。图5：木质素、木质素接枝聚丙烯酰胺和胺基化木质素基磷吸附剂的红外光谱图。图6：木质素、木质素接枝聚丙烯酰胺和胺基化木质素基磷吸附剂的热重图。图7：胺基化纤维素基磷吸附剂中纤维素降解前后与磷的结合键能对比图。图8：SD大鼠小肠组织切片照片(A,B和C来源于对照组大鼠，D,E和F来源于实验组大鼠)。图9：SD大鼠肾脏组织切片照片(A,B和C来源于对照组大鼠，D,E和F来源于实验组大鼠)。具体实施方式下面以具体实施例详细描述本专利技术。实施例1：氧化还原剂引发纤维素接枝烯丙基胺在圆底烧瓶中加入二过碘酸合铜(0.1mmol)水溶液(1ml)，加入纤维素2g(阿拉丁试剂，粒径250μm)，加入去离子水15ml，再加入烯丙基胺2ml，升温至35℃，反应2h，停止反应。将反应母液滴于100ml丙酮中，离心收集沉淀的固体，并用丙酮洗涤3次。产物经真空干燥后即得以纤维素为基体的磷吸附剂，收率为75％。反应过程如下所示，其中，I代表纤维素。对所得磷吸附剂进行表征，结构如图1～3所示。实施例2：γ-射线引发纤维素接枝烯丙基胺在圆底烧瓶中加入纤维素2g(阿拉丁试剂，粒径250μm),加入去离子水10ml，再加入烯丙基胺2ml，γ-射线70Gy辐射30min，停止反应。将反应母液滴于100ml丙酮中，离心收集沉淀的固体，并用丙酮洗涤3次。产物经真空干燥后即得以纤维素为基体的磷吸附剂，收率为65％。反应过程如下所示，其中，I代表纤维素。实施例3：光引发剂引发纤维素接枝烯丙基胺在圆底烧瓶中加入商用光引发剂2959(50mg)，纤维素2g(阿拉丁试剂，粒径250μm),加入去离子水10ml，加入烯丙基胺2ml，紫外光照1h，停止反应。将反应母液滴于100ml丙酮中，离心收集沉淀的固体，并用丙酮洗涤3次。产物经真空干燥后即得以纤维素为基体的磷吸附剂，收率为70％。反应过程如下所示，其中，I代表纤维素。实施例4：氧化还原剂引发淀粉接枝烯丙基胺在圆底烧瓶中加入二过碘酸合铜(0.1mmol)水溶液(1ml)，加入淀粉2g(阿拉丁试剂，药用级)，加入去离子水15ml，再加入烯丙基胺2ml，升温至35℃，反应2h，停止反应。将反应母液滴于100ml丙酮中，离心收集沉淀的固体，并用丙酮洗涤3次。产物经真空干燥后即得以淀粉为基体的磷吸附剂，收率为78％。实施例5：氧化还原剂引发木质素接枝烯丙基胺在圆底烧瓶中加入二过碘酸合铜(0.1mmol)水溶液(1ml)，加入木质素2g(百灵威科技，100μm)，加入去离子水15ml，再加入烯丙基胺2ml，升温至35℃，反应2h，停止反应。将反应母液滴于100ml丙酮中，离心收集沉淀的固体，并用丙酮洗涤3次。产物经真空干燥后即得以木质素为基体的磷吸附剂，收率为60％。实施例6：霍夫曼降解制备胺基化生物基磷吸附剂(纤维素)在圆底烧瓶中加入二过碘酸合铜(0.1mmol)水溶液(1ml)，加入纤维素2g(阿拉丁试剂，粒径250μm)，加入去离子水15ml，再加入丙烯酰胺500mg，升温至35℃，反应2h，停止反应。将反应母液滴于100ml丙酮中，离心收集沉淀的固体。取中间产物1g，加入5ml去离子水，依次加入0.1ml氢氧化钠水溶液(0.01mol/L)、0.2ml次氯酸钠水溶液(0.01mol/L)。加热至40℃，反应4h。将反应母液滴于100ml丙酮，离心收集沉淀，并用丙酮洗涤3次。产物经真空干燥后即得以纤维素为基体的磷吸附剂，收率为60％。反应过程如下所示，其中，I代表纤维素。实施例7：霍夫曼降解制备胺基化生物基磷吸附剂(淀粉)在圆底烧瓶中加入二过碘酸合铜(0.1mmol)水溶液(1ml)，加入淀粉2g(阿拉丁试剂，药用级)，加入去离子水15ml，再加入丙烯酰胺500mg，升温至35℃，反应2h，停止反应。将反应母液滴于100ml丙酮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷吸附剂，其特征是，其具有如式（Ⅰ）所示结构：

【技术特征摘要】
1.一种磷吸附剂，其特征是，其具有如式（Ⅰ）所示结构：（Ⅰ）式（Ⅰ）所示结构中，X为含羟基的天然高分子有机物。2.根据权利要求1所述的磷吸附剂，其特征是，所述天然高分子有机物为淀粉、纤维素、蛋白质、木质素、甲壳素或这些物质的衍生物中的一种。3.一种凝胶型磷吸附剂，其特征是，其通过加入交联剂使权利要求1或2所述的磷吸附剂交联生成凝胶结构而得。4.根据权利要求3所述的凝胶型磷吸附剂，其特征是，所述交联剂为羟甲基丙烯酰胺。5.一种权利要求1或2所述的磷吸附剂的制备方法，其特征是，所述磷吸附剂采用在引发体系下于...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴信武，张海松，张海磊，白利斌，武永刚，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：河北,13