一种透析液吸附填料、其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出一种透析液吸附填料，所述吸附填料为固体材料外粘附高分子材料的复合物，所述固体材料为0.1μm到1mm的颗粒，所述固体材料选自硅基的吸附材料、锆基的吸附材料、镁基的无机吸附材料、氧化铝、氧化钛等金属或复合金属氧化物、蒙脱土、活性炭等吸附材料中的一种或多种组合；所述高分子材料为多糖类高分子、蛋白类高分子、聚乙烯醇、聚丙烯酸及衍生物的一种或多种混合高分子及交联聚合物。本发明专利技术提出的透析液吸附填料，利用材料中的高分子形成水凝胶或粘性胶体，对固体吸附材料进行包裹或粘结，在保持材料吸附能力的同时，有效地控制吸附材料细小颗粒的滲出，降低透析治疗的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种透析液吸附填料、其制备方法和应用
本专利技术属于物质吸附和交换过程的分离领域，具体涉及一种透析用材料及其制备和应用。
技术介绍
肾功能障碍或肾衰竭，是肾功能逐渐丧失的一种疾病，随着疾病的发展，会引起患者身体酸碱平衡和电解质离子平衡紊乱，过量的体液不能排泄，有害代谢产物包括尿素、肌酐、尿酸和磷在身体组织内积累，导致患者死亡。透析是已经丧失大部分或全部肾功能患者的肾脏替代疗法，包括腹膜透析和血液透析两种主要方式。在传统的透析治疗过程中，主要利用腹膜或透析器将体内血液中的毒素扩散到外部透析液中，随透析液流走，并排出过量体液；同时利用电解质在透析液和血液中进行扩散，维护体内电解质平衡。体外的透析液都是一次性的与血液或体液交换，透析过程中需要连续的清洁水源，一次治疗需要耗水60～200L左右。病人通常需要2～3次/周的定期治疗，因而造成大量的废弃液产生，同时也造成能源的消耗。对于水资源困难地区，该问题更加突出。另一方面，传统透析机的体积庞大，不便于携带，患者需要定期到医院进行治疗，便利性不好。通过对已用透析液进行再生，循环使用是解决该问题的有效方式。透析液再生的过程中必须清除透析液中积累的废物和杂质，主要是对尿素、铵离子、尿酸、肌酐和磷酸盐进行清除，同时调整透析液的组成和pH值达到生理水平。Sorbent公司的REDY(RecirculatingDialysateSystem)系统是一种沿用已久的透析液再生系统。该系统采用主要包含由脲酶、磷酸锆阳离子交换树脂、氧化锆阴离子交换树脂及活性炭组成的多层吸附剂盒，清除透析液中的有害物质。脲酶层主要将透析液中的尿素分解为碳酸氨，磷酸锆阳离子交换树脂主要除去产生的铵离子，氧化锆层可以除去有害的磷酸根和硫酸根离子，而活性炭主要除去肌酐和尿酸等含氮的有害物质。在透析过程中，透析液通过该吸附剂盒后，可以再生，循环利用，不需要大量的外加水源。透析机的尺寸可以减小，便于携带或在家庭中使用。利用透析液再生系统，可以连续进行透析，患者体内毒素可以长时间处于安全范围内。因而，引入透析液再生系统是透析技术发展的主流。早期REDY系统由于在透析液酸碱度调节和钠浓度控制中的不足，未能得到临床应用。随着，透析液再循环技术的发展，各种新的透析液再生体统被开发出来，一些已经应用于临床研究阶段中。比如，美敦力公司(WO2013019994)，贝克斯特公司(WO2013109922)，弗雷塞尼斯(CN200980143456)，雷纳尔公司(US0144660)，淡马锡公司(WO2009157877)的技术。这些透析液再生循环系统与REDY系统原理相同，都是通过安装吸附剂对透析液进行再生。吸附剂材料主要包括由脲酶、活性炭以及基于锆、镁或铝基的固体材料组成。为了清除患者每日产生20g左右的尿素，填充吸附剂材料的总量通常在1500g左右。虽然每种材料的粒径主要分布在10-1000μm间，但还是存在大量小于10μm的颗粒，尤其小于1μm的颗粒。在透析液长时间的冲洗下(通常在8小时以上)，也会不断有小颗粒产生，并不断滲出吸附剂盒。从固体材料中滲出的细小颗粒容易导致吸附剂盒中的滤板或透析管路堵塞，造成透析路中的压力增大，引发风险。同时大量细小颗粒也会影响透析器中膜的通透性，降低透析效率，更严重的会导致透析器破损，一方面引起漏血现象，另一方面一旦固体小颗粒进入血液中，会引发血管堵塞或更严重的后果。目前透析中避免小颗粒影响的主要方法是在吸附剂盒中或管路中加入微孔滤膜或过滤器，阻止细小颗粒进入透析器中。增加微孔膜或过滤器必将导致管路更加复杂，同时由于透析液循环的总量在10～50L左右，透析液每天经过吸附剂盒的循环次数在20～100次左右，会产生大量的细小颗粒，对微孔膜或过滤器的负担非常重，膜的更换频率高，维护保养成本高。因而，从源头着手，控制吸附剂中固体小颗粒的滲出，能有效的降低透析液再生系统的风险，提高再生透析系统的操作性和便利性，降低维护保养成本。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种透析液吸附填料。本专利技术的另一个目的是提供所述透析液吸附填料的制备方法。本专利技术的第三个目的是提出所述透析液吸附填料的应用。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种透析液吸附填料，所述吸附填料为固体材料外粘附高分子材料的复合物；所述固体材料选自硅基吸附材料、锆基无机吸附材料、镁基无机吸附材料、固载脲酶、氧化铝、氧化钛、蒙脱土、活性炭中的一种或多种；所述硅基吸附材料为硅胶、硅藻土、硅酸盐类多孔介质中的一种或多种，所述锆基无机吸附材料为含有0～14％钠的磷酸锆、含有0～15％钠的碳酸锆、含有0～40％醋酸根离子的氧化锆、含有0～40％碳酸氢根离子的氧化锆、水合氧化锆中的一种或多种；所述镁基无机吸附材料为磷酸镁、碳酸镁、硅酸镁、氧化镁中的一种或多种；所述高分子材料为多糖高分子、蛋白类高分子、基于这两类高分子的改性高分子和人工合成水凝胶高分子中的一种或多种；其中所述多糖高分子选自淀粉、醋酸淀粉、羧甲基淀粉、纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧丙基纤维素、琼脂、琼脂糖、卡拉胶、瓜尔胶、果胶、田菁胶，黄耆胶、魔芋粉、海藻酸及盐、透明质酸及盐、甲壳素、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、交联壳聚糖中的一种或多种；所述蛋白类高分子选自胶原蛋白、明胶、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸中的一种或多种；所述合成水凝胶高分子选自聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺中的一种或多种。本专利技术选择的固体材料指基于锆的无机盐或氧化物、基于镁的无机盐或氧化物、固载脲酶、氧化铝、氧化钛、硅胶、硅藻土、蒙脱土及活性炭等中的一种或多种组合物。其中固载脲酶指采用化学交联或物理吸附的方式将脲酶与载体物质形成化合物或复合物，载体物质可以采用各种天然高分子(纤维素、淀粉、壳聚糖、甲壳素、海藻酸和琼脂等多糖分子)、改性天然高分子及无机物(硅胶、活性炭)等。本专利技术中采用的高分子材料可以是单一种类的高分子，也可以是多种类高分子的混合或交联。考虑到安全性和生物相容性，本专利技术专利优先选择天然多糖类高分子、多肽或蛋白类高分子和具有良好生物兼容性的改性天然高分子中的一种或几种。具有水溶性的高分子，通常不适合用于包裹固体材料，需要对其结构进行改性，降低水溶性。然而，对于一些具有高价金属离子的固体填料，如磷酸锆、氧化锆和氧化钛等化合物，高价的金属离子可以促进水溶性的高分子在固体表面形成凝胶，降低其水溶性，因而一些具有水溶性的高分子也适用于这类材料的修饰。进一步地，所述固体材料为0.1μm到1000μm的颗粒，所述透析液吸附填料中，高分子材料质量和固体材料质量比为1:20～10000。优选地，所述固体材料为0.2μm到200μm的磷酸锆、氧化锆、碳酸锆、氧化铝、硅胶、硅藻土中的一种的颗粒，所述高分子材料为琼脂糖，高分子材料质量和固体材料质量比为1:200～5000。更优选地，所述固体材料为20μm到200μm，固体填料可以为含锆的离子交换材料(磷酸锆、氧化锆、碳酸锆以及基于这三种材料的改性材料)、固载脲酶、氧化铝、硅藻土、二氧化钛、硅胶和活性碳颗粒中的三种或以上组合。所选择的高分子材料优选为天然的多聚糖或蛋白类高分子，其在40℃以下不溶于水，能形成水凝胶，具有一定的粘度和良好的生物相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透析液吸附填料，其特征在于，所述吸附填料为固体材料外粘附高分子材料的复合物；所述固体材料选自硅基吸附材料、锆基无机吸附材料、镁基无机吸附材料、固载脲酶、氧化铝、氧化钛、蒙脱土、活性炭中的一种或多种；所述硅基吸附材料为硅胶、硅藻土、硅酸盐类多孔介质中的一种或多种，所述锆基无机吸附材料为含有0～14％钠的磷酸锆、含有0～15％钠的碳酸锆、含有0～40％醋酸根离子的氧化锆、含有0～40％碳酸氢根离子的氧化锆、水合氧化锆中的一种或多种；所述镁基无机吸附材料为磷酸镁、碳酸镁、硅酸镁、氧化镁中的一种或多种；所述高分子材料为多糖高分子、蛋白类高分子、基于这两类高分子的改性高分子和人工合成水凝胶高分子中的一种或多种；其中所述多糖高分子选自淀粉、醋酸淀粉、羧甲基淀粉、纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧丙基纤维素、琼脂、琼脂糖、卡拉胶、瓜尔胶、果胶、田菁胶，黄耆胶、魔芋粉、海藻酸及盐、透明质酸及盐、甲壳素、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、交联壳聚糖中的一种或多种；所述蛋白类高分子选自胶原蛋白、明胶、聚L‑赖氨酸、聚L‑谷胺酸中的一种或多种；所述合成水凝胶高分子选自聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺中的一种或多种。...

【技术特征摘要】
1.一种制备透析液吸附填料的方法，其特征在于，所述吸附填料为固体材料外粘附高分子材料的复合物；所述固体材料选自硅基吸附材料、锆基无机吸附材料、镁基无机吸附材料、固载脲酶、氧化铝、氧化钛、蒙脱土、活性炭中的一种或多种；所述硅基吸附材料为硅胶、硅藻土、硅酸盐类多孔介质中的一种或多种，所述锆基无机吸附材料为含有0～14％钠的磷酸锆、含有0～15％钠的碳酸锆、含有0～40％醋酸根离子的氧化锆、含有0～40％碳酸氢根离子的氧化锆、水合氧化锆中的一种或多种；所述镁基无机吸附材料为磷酸镁、碳酸镁、硅酸镁、氧化镁中的一种或多种；所述高分子材料为多糖高分子、蛋白类高分子、基于这两类高分子的改性高分子和人工合成水凝胶高分子中的一种或多种；其中所述多糖高分子选自淀粉、醋酸淀粉、羧甲基淀粉、纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、羧丙基纤维素、琼脂、琼脂糖、卡拉胶、瓜尔胶、果胶、田菁胶，黄耆胶、魔芋粉、海藻酸及盐、透明质酸及盐、甲壳素、壳聚糖、羧甲基壳聚糖、交联壳聚糖中的一种或多种；所述蛋白类高分子选自胶原蛋白、明胶、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸中的一种或多种；所述合成水凝胶高分子选自聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺中的一种或多种；所述制备透析液吸附填料的方法包括以下步骤：1)在－10℃到150℃条件下，将高分子或高分子盐溶于水中，在搅拌状态下与固体材料混合；所述高分子盐是含有羧基的高分子的钠、钾、铵盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建中，刘自军，
申请(专利权)人：李建中，
类型：发明
国别省市：北京;11